最新机制砂性能简介教学讲义PPT.ppt

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1、机制砂性能简介目录机制砂定义机制砂对混凝土各方面性能的影响石粉的活性问题含泥量对混凝土的影响机制砂定义机制砂(译为Manufacturedsand)，属于人工砂的一种，是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒，用专门的制砂机生产，多数呈灰白色或黑色，一般含有10~15%左右的石粉(粒径小于75um的岩石颗粒)，级配中大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒偏多，细度模数普遍在3.0~3.7内，粒形多呈三角体或方矩体，表面粗糙。石粉对混凝土工作性能的影响机制砂与天然河砂相比，

2、一般认为机制砂混凝土坍落度减小，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捣。原因：B.P.Hudson等人认为，机制砂中的石粉填充了大颗粒之间的空隙，在集料体系内起一定的润滑作用，在不含泥土的情况下，机制砂中石粉含量介于5~10%之间时，用水量不必增加很多也可保持工作性。李亚杰在《建筑材料》中也有关于人工砂石粉含量的描述:“人工砂内粗颗粒一般含量较多，当将细度模数控制在理想范围(中砂)时，若小于0.16mm的石粉含量过少，往往使混凝土拌和物的粘聚性较差;但若石粉含量过多，又会使混凝土用水量增

3、大并影响混凝土的强度及耐久性。”。Nam-ShikAlln指出:一般研究者认为增加石粉会增加需水量，但石粉在填充骨料空隙的情况下，就不会增大需水量。石粉对混凝土体积稳定性的影响对于体积稳定性，学者的试验数据差别很大，影响规律也不尽相同。TapirCelik等人认为，机制砂石粉含量在10%以下时，干缩随石粉含量的增加而增加，石粉含量超过10%时，干缩应变减小。这与抗压强度有关，强度越高，干缩率就越大。吴明威研究了小于0.08mm机制砂中石粉含量对干缩性能的影响，结果表明:随石粉含量的增加，收缩呈下降趋势，并且比河砂混凝土

4、的收缩值小。李兴贵等人的研究结果显示:石粉含量在12%以下时，干缩率增大缓慢，石粉含量大于12%时，干缩率迅速增大，并认为主要是由于小于0.075mm的石粉颗粒在混凝土拌和物中起到增加水泥浆含量的作用。石粉对混凝土体积稳定性的影响田建平、周明凯、蔡基伟在高强机制砂混凝土中石粉与粉煤灰的复合效应一文中研究发现石粉含量对混凝土收缩的影响呈现2种不同的规律:早龄期的收缩(14d以前)随石粉含量的增加而增大，而14d以后龄期的收缩则以7%石粉含量为分界点，小于7%时，混凝土各龄期收缩随石粉含量增加而增大;石粉含量大于等于7%时

5、，石粉含量增加却导致各龄期的收缩呈现降低趋势。究其原因，很大程度上由于混凝土早期的干缩值包含了绝大部分的自收缩，石粉在加速水化硅酸钙和水化铝酸钙形成的同时，自身与氢氧化钙和水化铝酸钙发生反应生成水化碳铝酸钙晶体，从而造成混凝土早期干缩趋势增大的一个假象，这种反应增大混凝土收缩的效应在石粉含量小于7%时一直占强势，且石粉含量越高，效应越明显;当石粉含量超过7%时，大部分的石粉填充了胶凝材料空隙，使混凝土结构更加密实，抑制混凝土收缩的作用盖过这种自收缩效应。石粉对混凝土体积稳定性的影响大连理工大学李晶的研究表明：外掺时，石

6、灰石粉的加入对混凝土的长期干缩有抑制作用，对混凝土抵抗变形是有益的。内掺时，随着石灰石粉取代水泥质量的增加，混凝土各个龄期的干缩值不断增大，可见，用石粉取代水泥对抑制混凝土的变形是不利的。陈兆文认为，高石粉人工砂混凝土的干缩率，随人工砂中石粉含量的增加而增大。当石粉含量从12%增加到21%时(指粒径小于0.16mm的细粉)，石粉含量每增加1%，干缩率相应约增加1%。石粉对混凝土弹性模量的影响安文汉和杨德斌等的研究结果均表明，在保持相同水灰比和水泥用量的条件下，人工砂混凝土的弹性模量高于普通混凝土。而舒传谦的研究认为，一

7、旦机制砂石粉含量或砂率过高，由于降低混凝土的强度，削弱骨料的骨架作用，也可能降低弹性模量。弹性模量提高的原因是:①人工砂粗糙多棱角的颗粒在砂浆中起着骨架作用，限制水泥石的变形及骨料颗粒之间的滑动;②人工砂与水泥石间有良好的粘结界面，使得界面孔隙少，减少了应力集中;③人工砂中的石粉提高了水化产物的结晶程度，晶胶比的提高使水泥石在外力作用下的变形减小。石粉对混凝土弹性模量的影响（微观来看）水泥石的弹性模量取决于它的孔隙率，在XRD衍射图上发现石粉的加入降低了其孔隙率。同时，在饱和水泥浆中，由于C-S-H凝胶中的吸附水能承

8、受一定的荷载，所以它的存在对弹性模量有帮助。在混凝土中，粗骨料与水化水泥石之间存在着一个过渡区域，孔隙、微裂缝和氢氧化钙晶体在此区域内比在水泥石内更加常见，所以它们对混凝土应力一应变关系的确定起着重要的作用。对于普通混凝土，接口区含有较多定向排列的CH晶体;CH的粗大晶体对强度很不利。而加入了石粉的混凝土的接口区，由于石粉较小的细