人工砂在生產過程中,不可避免地要產生一定量的石粉。一些人將人工砂混凝土的大用水量歸咎於石粉,認為石粉對混凝土是有害的,其實這是錯誤的。人工砂尖銳的顆粒形狀對混凝土和砂漿的和易性是很不利的,尤其是強度等級低的混凝土和砂漿的和易性很差,而適量石粉的存在便彌補了這一缺陷。我們應該改進對石粉的認識,更好地利用其配製良好的混凝土和砂漿。
石粉的定義標準石粉的定義是:加工前經除土處理,加工後形成粒徑小於75μm,其礦物質組成和化學成分與被加工母巖相同的物質。GB/T14648-1993將0.08mm以下顆粒含量劃分為“泥”,這一方法用於天然砂尚可,石粉的粒徑雖然小於0.08mm,但是石粉與天然砂中的泥成分不同,粒徑分佈不同,起到的作用也不同,天然砂中的泥土對混凝土和砂漿是有害的,必須控制其含量,而適量的石粉對混凝土和砂漿是有利的,人工砂在開採和生產過程中由於各種因素或多或少會摻入泥土,而這又是目測和傳統含泥量檢測所不能區分的,國外許多國家都用亞甲藍實驗評定黏土成分含量,中國新標準中也特別規定了測人工砂石粉含量必須先進行亞甲藍MB值的檢驗或快速檢驗,這樣就避免了因人工砂石粉泥土含量過高而給混凝土及水泥製品帶來的負作用。 幹法機制砂中石粉的作用機理混凝土中若存在大量的孔隙,這對於混凝土的強度發展、抗凍、抗滲等方面是不利的。石粉不具有活性,但是石粉的粒徑一般在75μm以下,從而具有微集料填充效果。在人工砂混凝土中,石粉填充了其中的孔隙,可以較明顯改善混凝土的孔隙特徵,改善漿——集料介面結構。資料表明,石粉在水泥水化過程中起到一定的晶核作用,誘導水泥的水化產物析晶,加速水泥水化,並參加水泥的水化反應,生成水化碳鋁酸鈣,並阻止鈣礬石向單硫型的水化硫鋁酸鈣轉化。而粒徑在0.08mm以下的石粉可以與水泥熟料生成水化碳鋁酸鈣,從而導致混凝土晶相會有不同程度的改變,提高水泥水化產物的結晶化程度,進而提高混凝土的密實性,使混凝土的綜合性能得以改進。 石粉對混凝土和易性的影響泵送混凝土用砂石粉含量宜控制在8%~15%左右,級配越合理,石粉含量越高,混凝土和易性越好,沁水率越低,尤其是低強度等級混凝土更為明顯,混凝土剛出機時看上去略有“蓬鬆”的感覺,流動度擴充套件時間較天然砂拌制的混凝土略長。 石粉對混凝土強度的影響據有關試驗表明:(1)機制砂製成的混凝土中小於0.075mm骨料(石粉)含量在特定範圍內提高時會增加混凝土的抗壓強度,而用天然砂製成的混凝土中小於0.075mm骨料含量則對抗壓強度無明顯改善;(2)當配合比、石粉含量相同時機制尾礦砂較天然砂早期、後期強度均有明顯提高。 含有石粉的機制砂對混凝土耐久性、滲透性的影響機制砂粒形越方正,級配越好,在一定範圍內石粉含量越高,就可以保證骨料能夠被有效壓實,混凝土拌合物更黏稠。混凝土破型後顯示砂漿部分水化反應充分,膠結狀態優於天然砂,特細顆粒有效填充空隙,能阻止液體的流動、減少滲透。同時,由於防止了化學物質和液體侵入混凝土中,提高了其耐久性。 石粉在機制砂中的含量人工砂中石粉含量的限值規定是爭議較大的問題,很多學者都致力於石粉含量的試驗與研究。國標中對石粉含量嚴格限制為3%、5%、7%,比天然砂含泥量相對放寬2%,但實際生產中可以再進一步放寬這種限制,很多研究表明,在低標號混凝土中石粉含量高達15%~18%時混凝土仍然具有很好的效能,並且在碾壓混凝土中,只有高石粉含量才能滿足工作性的要求。但在高標號混凝土中,對人工砂中的石粉應進行嚴格的限制,因為在高標號混凝土中水灰比較小,石粉的存在嚴重影響了混凝土的工作性,一般人工砂石粉含量限制在5%以下。用石灰石生成的人工砂,按不同的石粉摻量配製等水灰比的混凝土,配製低標號混凝土的石粉摻量可以放寬限定,高含量石粉配製混凝土是可行的,並且能夠得到工作性好、綜合性能高的混凝土。 目前,人工制砂工藝可分為溼法和幹法兩種,而溼法制砂透過水洗,不僅使石粉含量很難控制,而且洗走的並非只是75μm以下的顆粒,同時,還洗走了包括150μm、300μm,600μm的顆粒。所以說,水洗的結果一是浪費,二是破壞了人工砂的自然級配,不利於達到骨料的最大密實。而幹法制砂不僅節約了水資源,而且透過選粉機對砂進行分選,能有效控制石粉的含量,使得砂的細度模數達到最佳。另外所分離出來的石粉還可用於公路改性瀝青或路基墊層,使資源得到高效綜合利用,實現零排放。
人工砂在生產過程中,不可避免地要產生一定量的石粉。一些人將人工砂混凝土的大用水量歸咎於石粉,認為石粉對混凝土是有害的,其實這是錯誤的。人工砂尖銳的顆粒形狀對混凝土和砂漿的和易性是很不利的,尤其是強度等級低的混凝土和砂漿的和易性很差,而適量石粉的存在便彌補了這一缺陷。我們應該改進對石粉的認識,更好地利用其配製良好的混凝土和砂漿。
石粉的定義標準石粉的定義是:加工前經除土處理,加工後形成粒徑小於75μm,其礦物質組成和化學成分與被加工母巖相同的物質。GB/T14648-1993將0.08mm以下顆粒含量劃分為“泥”,這一方法用於天然砂尚可,石粉的粒徑雖然小於0.08mm,但是石粉與天然砂中的泥成分不同,粒徑分佈不同,起到的作用也不同,天然砂中的泥土對混凝土和砂漿是有害的,必須控制其含量,而適量的石粉對混凝土和砂漿是有利的,人工砂在開採和生產過程中由於各種因素或多或少會摻入泥土,而這又是目測和傳統含泥量檢測所不能區分的,國外許多國家都用亞甲藍實驗評定黏土成分含量,中國新標準中也特別規定了測人工砂石粉含量必須先進行亞甲藍MB值的檢驗或快速檢驗,這樣就避免了因人工砂石粉泥土含量過高而給混凝土及水泥製品帶來的負作用。 幹法機制砂中石粉的作用機理混凝土中若存在大量的孔隙,這對於混凝土的強度發展、抗凍、抗滲等方面是不利的。石粉不具有活性,但是石粉的粒徑一般在75μm以下,從而具有微集料填充效果。在人工砂混凝土中,石粉填充了其中的孔隙,可以較明顯改善混凝土的孔隙特徵,改善漿——集料介面結構。資料表明,石粉在水泥水化過程中起到一定的晶核作用,誘導水泥的水化產物析晶,加速水泥水化,並參加水泥的水化反應,生成水化碳鋁酸鈣,並阻止鈣礬石向單硫型的水化硫鋁酸鈣轉化。而粒徑在0.08mm以下的石粉可以與水泥熟料生成水化碳鋁酸鈣,從而導致混凝土晶相會有不同程度的改變,提高水泥水化產物的結晶化程度,進而提高混凝土的密實性,使混凝土的綜合性能得以改進。 石粉對混凝土和易性的影響泵送混凝土用砂石粉含量宜控制在8%~15%左右,級配越合理,石粉含量越高,混凝土和易性越好,沁水率越低,尤其是低強度等級混凝土更為明顯,混凝土剛出機時看上去略有“蓬鬆”的感覺,流動度擴充套件時間較天然砂拌制的混凝土略長。 石粉對混凝土強度的影響據有關試驗表明:(1)機制砂製成的混凝土中小於0.075mm骨料(石粉)含量在特定範圍內提高時會增加混凝土的抗壓強度,而用天然砂製成的混凝土中小於0.075mm骨料含量則對抗壓強度無明顯改善;(2)當配合比、石粉含量相同時機制尾礦砂較天然砂早期、後期強度均有明顯提高。 含有石粉的機制砂對混凝土耐久性、滲透性的影響機制砂粒形越方正,級配越好,在一定範圍內石粉含量越高,就可以保證骨料能夠被有效壓實,混凝土拌合物更黏稠。混凝土破型後顯示砂漿部分水化反應充分,膠結狀態優於天然砂,特細顆粒有效填充空隙,能阻止液體的流動、減少滲透。同時,由於防止了化學物質和液體侵入混凝土中,提高了其耐久性。 石粉在機制砂中的含量人工砂中石粉含量的限值規定是爭議較大的問題,很多學者都致力於石粉含量的試驗與研究。國標中對石粉含量嚴格限制為3%、5%、7%,比天然砂含泥量相對放寬2%,但實際生產中可以再進一步放寬這種限制,很多研究表明,在低標號混凝土中石粉含量高達15%~18%時混凝土仍然具有很好的效能,並且在碾壓混凝土中,只有高石粉含量才能滿足工作性的要求。但在高標號混凝土中,對人工砂中的石粉應進行嚴格的限制,因為在高標號混凝土中水灰比較小,石粉的存在嚴重影響了混凝土的工作性,一般人工砂石粉含量限制在5%以下。用石灰石生成的人工砂,按不同的石粉摻量配製等水灰比的混凝土,配製低標號混凝土的石粉摻量可以放寬限定,高含量石粉配製混凝土是可行的,並且能夠得到工作性好、綜合性能高的混凝土。 目前,人工制砂工藝可分為溼法和幹法兩種,而溼法制砂透過水洗,不僅使石粉含量很難控制,而且洗走的並非只是75μm以下的顆粒,同時,還洗走了包括150μm、300μm,600μm的顆粒。所以說,水洗的結果一是浪費,二是破壞了人工砂的自然級配,不利於達到骨料的最大密實。而幹法制砂不僅節約了水資源,而且透過選粉機對砂進行分選,能有效控制石粉的含量,使得砂的細度模數達到最佳。另外所分離出來的石粉還可用於公路改性瀝青或路基墊層,使資源得到高效綜合利用,實現零排放。