高掺量石粉混凝土配合比试验研究

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摘要：本文主要研究了石粉掺量对混凝土和易性、抗压强度和抗渗等级的影响规律，结果表明，掺加适量石粉有利于改善混凝土和易性，石粉每增加5%，混凝土配合比的砂率相应降低2%，掺加石粉不会对混凝土抗压强度产生不良影响，但是石粉最佳掺量在5%-25%。掺加石粉有利于改善混凝土性能，但掺量大会影响混凝土的坍落度。

关键词：石粉、配合比、和易性、强度、抗压强度、抗渗性能

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着我国经济建设快速发展和城镇化水平不断提高，我国建筑市场得到了蓬勃发展，天然砂资源日渐枯竭，建筑用砂矛盾日益突出，大力推广使用人工砂混凝土势在必行，人工砂是指岩石经出土开采、机械破碎、筛分而成，公称粒径小于50mm的岩石颗粒，本试验的主要目的是通过分析不同石粉含量（5-30%）对人工砂混凝土的拌合物性能、力学性能和抗渗性能的影响，确定人工砂混凝土的适宜石粉掺量，为提高高掺石粉混凝土技术应用提供技术依据。

2．原材

2.1水泥：采用同一批次的琉璃河双山水泥p.O42.5，其主要性能见表1

表1

2.2细骨料：选用涿州产人工砂（水洗），其主要性能见表2

表2

2.3粗骨料：采用涿州5-31.5mm连续级配碎石，其主要物理性能指标见表3

表3

2.4石粉：采用涿州产石灰岩质石粉，通过80µm筛余为12%，比表面积458m2/kg

3.混凝土试验与结果分析

3.1以水胶比0.50混凝土为例，测试不同石粉含量的拌合物性能（5-30%），石粉含量对和易性的影响，本次试验的混凝土坍落度为50-70mm，详见表4

不同石粉含量人工砂普通混凝土的拌合物性能

表4

由表4 看出，随着石粉掺量的增大，混凝土坍落度逐渐变低，和易性先是改善后变粘，特别是当含量达到25%-30%的时候混凝土的坍落度较低且粘稠，因此掺入适量的石粉有利于改善混凝土的和易性。一般来说石粉作为掺合料掺入混凝土，不但能补充混凝土中的细小颗粒还可以在用水量不变的情况下增加浆体总量，有利于减少混凝土的泌水和离析。

3.2从配合比设计角度考虑，增加浆体含量应适当降低砂率以便获得更好的施工性能。以水胶比为0.50为例，测试不同石粉含量的混凝土拌合物（5-30%），分析石粉含量与砂率之间的关系，表5为试验成果

表5

从上表看出，随着石粉的增大，调整砂率，混凝土和易性有所改善，试验表明，当石粉含量以5%递增时砂率减少2%。

3. 3混凝土的抗压强度与抗渗性能

为了分析石粉含量对混凝土抗压强度和抗渗性能的影响，采用正交方法进行混凝土配合比设计。砂率随着石粉含量相应调整，水胶比为0.50-0.70，如表6所示

表6

3. 4混凝土试验用配合比如表7所示

表7

对上述混凝土配合比进行试验，拌合物性能、抗压强度和抗渗结果见表8

表8

从表7和表8综合可以看出，石粉掺量25%以内的混凝土和易性较好，掺加适量石粉能够改善拌合物的性能。水胶比0.50-0.60混凝土的抗渗性能显著，抗渗等级均大于P12,水胶比0.65混凝土的抗渗性等级也有显著提高，水胶比0.70混凝土的抗渗等级随着石粉的掺量增大而相对提高。

对于表8中28天抗压强度进行分析，与石粉质检的掺量关系如下图所示

从上图可以看出，随着石粉掺量的增大，混凝土28天抗压强度先增大后降低，及时石粉掺量达到30%，混凝土抗压强度仍然与基准接近。即掺加石粉有利于提高混凝土抗压强度。最佳掺量约为10%-25%。

结论

通过水胶比0.50-0.70普通混凝土试验，可得到如下结论：

1.掺加适量石粉有利于改善混凝土拌合物性能，掺量过高则会降低混凝土坍落度；

2.混凝土内石粉掺量每增加5%，砂率可相应降低2%，以保持混凝土拌合物良好的和易性；

3.石粉掺量最佳掺量在5%-25%；

4.掺加石粉有利于改善混凝土抗渗性能。

参考文献：

1.中华人民共和国国家标准-建筑用砂，北京：2002.8

2.李兴贵，高石粉含量人工砂在混凝土中的应用研究《建筑材料学报》2004

3.韦庆东，人工砂石制备高性能混凝土研究2007