机制砂对高强混凝土体积稳定性的影响

近年来,随着可开采的天然砂资源越来越少,特别是在一些山区高速公路建设中,石多砂少,天然砂资源十分匮乏,应用机制砂替代天然砂配制混凝土势在必行。但机制砂与河砂相比,具有显著的特点。机制砂颗粒表面粗糙,多棱角,且机制砂大多级配不良,0.63—0.315 mm级颗粒偏少,机制砂与天然砂***显著的区别是机制砂中含有大量与母岩物理化学性质相同、粒径小于0.075 mm的石粉[1]。为了探讨机制砂应用的可行性和揭示机制砂对混凝土性能影响的机理,国内外进行了大量的研究[2-5],但研究大多局限在对中低强混凝土的工作性、强度和收缩等方面的影响,对于高强混凝土研究较少,尤其是机制砂对于高强混凝土体积稳定性的研究就更加鲜见报道。

随石粉质量分数的增加,混凝土的坍落度基本没有受到影响,而坍扩度呈下降趋势。另外,随石粉质量分数的增加,混凝土的的粘聚性和保水性在逐步改善。其中,未掺粉煤灰时,石粉质 作性******,掺粉煤灰时,石粉质量分数为7%的混凝土工作性******,当石粉质量分数达到14%时混凝土变得很粘,此时坍扩度明显变小。粉煤灰可以明显的改善机制砂混凝土的工作性能。石粉的存在并未明显劣化混凝土的工作性,主要是由于石粉浆体的存在弥补了机制砂表面粗糙的缺点,有利于减少机制砂与碎石之间的摩擦,改善混凝土拌和物的和易性;同时水泥、粉煤灰和石粉3者颗粒之间可能发生了填充效应,颗粒间的空隙减少,使空隙水减少,自由水增加,提高了拌和物的流动性。但石粉的存在也使混凝土的总比表面积增加,使得混凝土中的包裹用水量增大。机制砂中石粉的这2种正负作用相互发生抵消,使得机制砂混凝土的工作性并未比河砂混凝土工作性出现明显的劣化,甚至坍扩度有所提高。