石场废弃料石粉在混凝土中的应用研究

1石场废弃料石粉在混凝土中的应用研究永州市宝阳混凝土有限公司邓新摘要通过石粉在混凝土力学性能试验研究，证明了石粉用于混凝土工程是可行的，它能提高混凝土力学性能，改善新拌混凝土和易性，提高混凝土抗裂能力。关键词石粉混凝土0.前言天然砂的资源是有限的，其产源具有地域性，长期大量采挖会破坏生态。因此，无论是市场发展的需求还是环境保护的需要，寻找河砂替代品以降低开采量与成本是当务之急。而在加工碎石过程中，会产生大量的石粉，如果不加以利用，日积累月会对环境产生巨大的破坏，为了减少对环境的污染及充分利用资源，一些搅拌站开始在生产混凝土过程中掺加适量的石粉，为了研究石粉对混凝土的影响，我站对石粉的利用进行充分的研究并在实际中加以应用。本文结合祁阳县在建工程中使用石粉的可行性分析，进行了掺加石粉混凝土性能及应用研究，通过比较不同石粉含量的混凝土的性能，得出了最优石粉含量掺合比，并有效地改善和提高了混凝土性能，为工程建设以及拓展石粉在混凝土的应用提供了技术依据。生产混凝土所用的粗骨料采用碎石5-31.5mm，河砂细度模数在2.3～3.0范围内波动，但其石粉含量不能高于常态混凝土的控制指标。为常态混凝土用砂的需要，同时2为解决石场石粉的出路，减少工程投资，笔者进行了高石粉含量人工砂混凝土的研究，有望为该材料的进一步推广应用提供依据。1.原材料1)水：河水2)水泥：海螺水泥（祁阳）有限公司生产“海螺牌”水泥，其指标如下：项目标准稠度初凝时间终凝时间安定性比表面积3d强度28d强度指标28.4%149min265min1mm435m2/kg27.7MPa49.4MPa3)粉煤灰：耒阳电厂生产的F类Ⅱ级灰，其指标如下：项目细度需水量比烧失量含水量游离氧化钙安定性指标12.5%98%3.40.3%0.5%2mm4)粗集料：本地生产5-31.5连续级配花岗岩碎石，其指标如下：项目针片状含量含泥量压碎指标表现密度指标10.8%0.6%7.5%2616Kg/m35)细集料：砂细度模数为2.8，级配Ⅱ，其指标如下：项目细度模数含泥量泥块含量氯离子含量指标2.82.0%0.5%0.02%6)外加剂：衡阳市银利实业有限公司生产的“雁星牌”聚羧酸高性能减水剂，其性能指标如下：项目含固量减水率净浆流动度PH值3d抗压强度比28d抗压强度比指标9.8%28.4%220mm8.91421282.试验为了得出不同石粉含量混凝土的强度与水灰比之间的关系，并初选出较优的石粉含量，设计了6个不同的水灰比，用4种不同石粉含量的河砂及5-31.5mm级配骨料进行混凝土配合比试验。采用150标准立3方体试件，标准养护２８ｄ。表1石粉与混凝土的关系编号设计强度水胶比水水泥粉煤灰河砂石粉碎石外加剂坍落度(mm)石粉含量28d抗压强度(MPa)0#C200.61652057072210810505.518013%26.71#C200.61652057069713310505.517516%27.52#C200.61652057066416610505.516520%26.33#C200.61652057063919110505.515023%24.74#C250.551612306371010610606.217513%28.95#C250.551612306368613010606.217016%30.26#C250.551612306365316310606.216520%27.87#C250.551612306362918710606.216523%26.48#C300.481582656668410210657.317013%34.89#C300.481582656666012610657.316516%36.210#C300.481582656662915710657.316520%34.711#C300.481582656660518110657.315023%33.812#C350.43155303606639910708.317013%38.813#C350.431553036064012210708.316016%39.714#C350.431553036061015210708.315520%38.215#C350.431553036058717510708.315023%36.516#C400.38152341646359510739.717013%46.717#C400.381523416461311710739.716516%48.618#C400.381523416458414610739.716020%47.519#C400.381523416456216810739.715523%45.220#C450.331483837259389108511.416513%49.721#C450.3314838372573109108511.415516%51.222#C450.3314838372546136108511.415520%48.723#C450.3314838372525157108511.415023%45.63.结果及讨论1)混凝土配合比以及相应的坍落度试验结果表明，在相同的水灰比下，石粉含量对混凝土坍落度的影响规律基本一致，随石粉用量的增大，坍落度出现相应下降的趋势，说明石粉存在吸附外加剂或需水量增大而增加搅合用水量。2)混凝土强度的影响，混凝土配合比以及相应的抗压强度试验结果表明（见表），在不同的水灰比下，石粉含量对混凝土强度的影4响规律基本一致，随水灰比增大，混凝土强度降低。石粉含量为１６％时，其混凝土强度明显高于石粉含量为１3％的混凝土，当石粉含量增大至23%时，混凝土强度降低，但低于石粉含量为１3％时的强度。试验结果还表明，石粉含量为１3％时，混凝土拌和物和易性较差，保水性一般。当石粉含量为１６％时，混凝土拌和物和易性明显改善，泌水减小且易于振捣密实。这是由于石粉在拌和物中起到了非活性填充料的作用，从而增加了浆体的数量，增大了稳定性，进而改善了混凝土的和易性。当石粉含量增大到20%以上时，由于石粉含量太多，颗粒级配不合理，使混凝土密实性降低，和易性变差；粗颗粒偏少，减弱了骨架作用；非活性石粉不具有水化及胶结作用，在水泥含量不变时，过多的石粉使水泥浆强度降低，因而混凝土强度减小。3)由混凝土强度和拌和物和易性试验结果表明，在常规水灰比状况下，石粉含量１６％为优选含量；当水灰比较小、水泥用量较多时，石粉含量可适当增大。总之，通过石粉混凝土项目的应用研究，实践证明，石粉用于混凝土中不会对混凝土造成伤害，反应会使混凝土性能得以改善，同时也降低了对环境的破坏作用。参考文献JGJ52-2006普通混凝土用砂石质量及检验方法标准[作者简介]邓新（1976-），男，助理工程师，湖南省永州市宝阳混凝土有限公司试验室主任。[单位地址]湖南省祁阳县浯溪镇天马路2号[联系电话]18607460273，0746-3387086