機制砂性能簡介資料講解.ppt

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1、機制砂性能簡介機制砂定義機制砂(譯為Manufacturedsand)，屬于人工砂的一種，是由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風化巖的顆粒，用專門的制砂機生產(chǎn)，多數(shù)呈灰白色或黑色，一般含有10~15%左右的石粉(粒徑小于75um的巖石顆粒)，級配中大于2.36mm和小于0.15mm的顆粒偏多，細度模數(shù)普遍在3.0~3.7內(nèi)，粒形多呈三角體或方矩體，表面粗糙。石粉對混凝土力學性能的影響大多數(shù)研究認為用機制砂配制的混凝土比河砂配制出的混凝土強度略高。原因：周明凱等人認為機制砂中的石粉在水泥水化

2、中起到了晶核的作用，誘導水泥的水化產(chǎn)物析晶，加速水泥水化并參加水泥的水化反應，生成水化碳鋁酸鈣，并阻止鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣轉化。安文漢等認為機制砂增強混凝土的主要原因是由于石粉的存在可以較明顯改善混凝土的孔隙特征，改善漿一集料界面結構，并且混凝土晶相有不同程度的改變。李興貴的研究表明:當石粉含量(指0.16mm以下的細粉)增大到21%以上時，由于石粉含量太高，顆粒級配不合理，使混凝土密實性降低，和易性變差;粗顆粒偏少，減弱了骨架作用;非活性石粉不具有水化及膠結作用，在水泥含量不變時，過多的石粉使水泥漿強度降低，并使混凝土

3、強度減小。石粉對混凝土力學性能的影響石灰石粉細度越大，越能發(fā)揮其活性效應，對混凝土的力學性能影響越大。S.Takami的文章中提到:將石灰石磨細到比表面積接近水泥時，水泥用量不變的情況下，石灰石粉摻量增加，混凝土的抗壓強度提高。崔洪濤在超細磨石灰石粉摻合料混凝土性能的研究中，采用不同比表面積和不同的摻量的石灰石粉取代水泥，研究石灰石粉的摻入對混凝土的抗壓、抗折強度影響程度。結果表明石灰石粉的摻量的增加可以提高混凝土的強度，特別是混凝土的早期強度。石灰石粉細度增大對混凝土抗折和抗壓強度的提高是一致的。石粉對混凝土力學性能的影響M

4、alhotra等人用石灰石石粉部分代砂、以不同水灰比配制混凝土，認為石粉對混凝土的抗折強度無不利影響。阿根廷學者Bonavetti等人的試驗中，在石粉代砂0~20%的試驗范圍內(nèi)，混凝土抗折強度均有提高。J.K.Kim等人對機制砂混凝土的斷裂性能進行了研究，認為機制砂配制的混凝土能提高混凝土的斷裂能力，并認為石粉提高了漿體與集料間的粘結。蔡基偉、李北星在研究石粉對中低強度機制砂混凝土性能的影響中發(fā)現(xiàn)：在單位水泥用量少的情況下，石粉對機制砂混凝土強度的貢獻更加突出。當石灰石粉的摻量過多時，對混凝土的抗壓強度有降低的作用。所以在混凝

5、土中摻加石灰石粉的摻量不宜過大。石粉對混凝土工作性能的影響機制砂與天然河砂相比，一般認為機制砂混凝土坍落度減小，但石粉可在一定程度上改善混凝土的泌水性和粘聚性，使得混凝土易于成型振搗。原因：B.P.Hudson等人認為，機制砂中的石粉填充了大顆粒之間的空隙，在集料體系內(nèi)起一定的潤滑作用，在不含泥土的情況下，機制砂中石粉含量介于5~10%之間時，用水量不必增加很多也可保持工作性。李亞杰在《建筑材料》中也有關于人工砂石粉含量的描述:“人工砂內(nèi)粗顆粒一般含量較多，當將細度模數(shù)控制在理想范圍(中砂)時，若小于0.16mm的石粉含量過少

6、，往往使混凝土拌和物的粘聚性較差;但若石粉含量過多，又會使混凝土用水量增大并影響混凝土的強度及耐久性?！薄am-ShikAlln指出:一般研究者認為增加石粉會增加需水量，但石粉在填充骨料空隙的情況下，就不會增大需水量。石粉對混凝土體積穩(wěn)定性的影響對于體積穩(wěn)定性，學者的試驗數(shù)據(jù)差別很大，影響規(guī)律也不盡相同。TapirCelik等人認為，機制砂石粉含量在10%以下時，干縮隨石粉含量的增加而增加，石粉含量超過10%時，干縮應變減小。這與抗壓強度有關，強度越高，干縮率就越大。吳明威研究了小于0.08mm機制砂中石粉含量對干縮性能的影

7、響，結果表明:隨石粉含量的增加，收縮呈下降趨勢，并且比河砂混凝土的收縮值小。李興貴等人的研究結果顯示:石粉含量在12%以下時，干縮率增大緩慢，石粉含量大于12%時，干縮率迅速增大，并認為主要是由于小于0.075mm的石粉顆粒在混凝土拌和物中起到增加水泥漿含量的作用。石粉對混凝土體積穩(wěn)定性的影響田建平、周明凱、蔡基偉在高強機制砂混凝土中石粉與粉煤灰的復合效應一文中研究發(fā)現(xiàn)石粉含量對混凝土收縮的影響呈現(xiàn)2種不同的規(guī)律:早齡期的收縮(14d以前)隨石粉含量的增加而增大，而14d以后齡期的收縮則以7%石粉含量為分界點，小于7%時，混凝

8、土各齡期收縮隨石粉含量增加而增大;石粉含量大于等于7%時，石粉含量增加卻導致各齡期的收縮呈現(xiàn)降低趨勢。究其原因，很大程度上由于混凝土早期的干縮值包含了絕大部分的自收縮，石粉在加速水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣形成的同時，自身與氫氧化鈣和水化鋁酸鈣發(fā)生反應生成水化碳鋁酸鈣晶體，從而造成