机制砂性能简介资料讲解.ppt

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1、机制砂性能简介机制砂定义机制砂(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。石粉对混凝土力学性能的影响大多数研究认为用机制砂配制的混凝土比河砂配制出的混凝土强度略高。原因：周明凯等人认为机制砂中的石粉在水泥水化

2、中起到了晶核的作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参加水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。安文汉等认为机制砂增强混凝土的主要原因是由于石粉的存在可以较明显改善混凝土的孔隙特征，改善浆一集料界面结构，并且混凝土晶相有不同程度的改变。李兴贵的研究表明:当石粉含量(指0.16mm以下的细粉)增大到21%以上时，由于石粉含量太高，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，并使混凝土

3、强度减小。石粉对混凝土力学性能的影响石灰石粉细度越大，越能发挥其活性效应，对混凝土的力学性能影响越大。S.Takami的文章中提到:将石灰石磨细到比表面积接近水泥时，水泥用量不变的情况下，石灰石粉掺量增加，混凝土的抗压强度提高。崔洪涛在超细磨石灰石粉掺合料混凝土性能的研究中，采用不同比表面积和不同的掺量的石灰石粉取代水泥，研究石灰石粉的掺入对混凝土的抗压、抗折强度影响程度。结果表明石灰石粉的掺量的增加可以提高混凝土的强度，特别是混凝土的早期强度。石灰石粉细度增大对混凝土抗折和抗压强度的提高是一致的。石粉对混凝土力学性能的影响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，认为石粉对混凝土的抗折强度无不利影响。阿根廷学者Bonavetti等人的试验中，在石粉代砂0~20%的试验范围内，混凝土抗折强度均有提高。J.K.Kim等人对机制砂混凝土的断裂性能进行了研究，认为机制砂配制的混凝土能提高混凝土的断裂能力，并认为石粉提高了浆体与集料间的粘结。蔡基伟、李北星在研究石粉对中低强度机制砂混凝土性能的影响中发现：在单位水泥用量少的情况下，石粉对机制砂混凝土强度的贡献更加突出。当石灰石粉的掺量过多时，对混凝土的抗压强度有降低的作用。所以在混凝

5、土中掺加石灰石粉的掺量不宜过大。石粉对混凝土工作性能的影响机制砂与天然河砂相比，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

6、，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

7、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

8、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，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