石屑代替河砂配制混凝土的试验与

石屑代替河砂配制混凝土的试验与研究摘要：用石屑代替河砂配制C20–C45等级的混凝土，加入高效减水剂改善石屑中石粉对混凝土技术性能的影响，同时掺入粉煤灰。试验结果表明，石屑混凝土具有良好的技术性能。关键词：石屑混凝土技术性能良好随着我国基础设施建设的快速发展,对于混凝土的需求量越来越大。在普通混凝土中,骨料的用量大约为混凝土体积的70%-0%,然而我国河砂资源分布极不均匀,并且由于长期的过度开采使天然河砂的质量和数量越来越难以满足工程建设的需要，不少地区甚至出现天然砂资源短缺情况。在开采石料做混凝土粗骨料的同时，会伴随着20%石屑（粒经为0.16-5.00mm）的产生，不仅占用场地且污染环境。所以研究和探索用石屑代替河砂配制混凝土，不仅可以缓解河砂短缺的问题,避免过度开采对环境的破坏，同时也能解决石屑带来的污染问题，还能改善混凝土的某些工作性能，对于保证工程质量和降低工程造价有着重要的意义。用石屑代替河砂配制C20–C45等级的混凝土，对其性能进行研究。1试验1.1原材料水泥：采用陕西***水泥长生产的***牌52.5级普通硅酸盐水泥，28天实际抗压强度为59.6Mpa。粗骨料：采用5mm-25mm连续级配碎石，表观密度2590㎏/m3堆积密度为1530㎏/M，压碎指标9%。石屑：表观密度为2610㎏/m3,堆积密度为1424㎏/m3,石粉（径小于0.16mm的颗粒）含量为15.4%，级配见表1。表1石屑级配筛孔尺寸/mm1052.51.250.630.3150.16石粉含量%累计筛余/%09.83444.261.87584.615.4粉煤灰：试验采用陕西***热电厂产的Ⅱ级粉煤灰，表观密度2225㎏/m3堆积密度为840㎏/m3。减水剂：试验采用苏州市兴邦化学建材有限公司生产的SM高效减水剂，属于磺化三聚氰胺甲醛树脂类高效减水剂。1.2石屑对混凝土工作性能的影响及解决办法由于石屑中含粒经小于0.16mm的石粉较大（达到15.4%），这对混凝土的工作性能有较大的影响，主要体现在使混凝土需水量加大，同时使混凝土的流动性变差，但是如过从石屑中除去这部分石粉（一般采用水洗法），不仅要花费人力物力，同时还会对环境造成污染。考虑到除去石粉的不可行性，通过选用高效减水剂来解决石粉影响混凝土技术性能的问题。1.3石屑混凝土配合比设计思路（1）用石屑做为细骨料填充粗骨料之间的空隙并稍有富余，富余系数取1.1。（2）用粉煤灰和石粉填充细骨料之间的空隙。（3）用水泥浆体填充所有骨料空隙并有一定富裕，富裕系数取1.1。（4）水灰比根据混凝土强度确定。（5）混凝土的坍落度通过添加高效减水剂的用量来调整。表2是按国家标准配制C20–C45石屑混凝土配合比。表2石屑混凝土配合比试验编号强度等级配合比（㎏/m33）（Mpa）水水泥粉煤灰石屑碎石减水剂1C2016919569800110010.122C2519024099810103210.983C3018926490815103212.034C3519128095790103912.565C4018731078776105112.626C4518832180760104413.752.试验结果与分析在配制混凝土时对于水泥等级选择原则是：配制高强度等级的混凝土，选用高强度等级水泥，配制低强度等级的混凝土，选用低强度等级水泥。如过用高强度水泥配制低强度等级混凝土，会使水泥用量偏少水灰比偏大（用52.5级普通硅酸盐水泥配制C20C25C30等级混凝土配合比见表2），这必然使混凝土拌合物的粘聚性与保水性不良，从而产生流浆离析想象。但由于石屑中含有15.4%的石粉，使混凝土拌合物中细粉含量多了些，只要将搅拌时间稍加延长，就可以改善混凝土拌和物的和易性。试验中用52.5级普通硅酸盐水泥配制C20C25C30等级混凝土，就是很好的利用了石屑中石粉对混凝土拌合物和易性的影响，所得混凝土拌合物具有良好的保水性和粘聚性。从表3表4试验结果可以看出用石屑配制混凝土可以提高混凝土强度。这主要是因为：（1）石屑表面粗糙，颗粒具有尖锐的棱角，骨料与水泥之间，骨料之间的结合较好。（2）石粉中含有大量的SiO2、CaOAl2O3等活性化学成分易形成坚硬的铝硅酸钙和碳酸氢钙。（3）石粉微粒弥补了河砂细粒含量偏小的缺陷，石粉微粒的掺入可以起到分散水泥颗粒的做用，使水泥水化更加充分。（4）石粉微粒可以是混凝土拌合物的泌水降低，从而提到混凝土中骨料—水泥浆的界面强度。表3石屑混凝土坍落度及强度试验编号强度等级坍落度28天抗压强度（Mpa）（Mpa）（mm)标准养护自然养护1C2012029.626.82C2518536.134.53C3019541.837.64C3515049.646.25C4018554.251.76C4519556.152.6表4相同工作性能和等级河砂混凝土配合比及强度强度等级配合比（㎏/mm3）28天强度（Mpa）水水泥粉煤灰河砂碎石减水剂标准养护C3518127693829104512.6247.8C4017639676815106212.8552.7C4517831579801105714.7655.6由表3试验结果可以看出相同配合比条件下，不同养护条件，对石屑混凝土的强度有一定影响。这主要是因为石屑中含有一定量的石粉，虽然它在一定程度上可以改变混凝土的和易性.抗渗性.以及强度，但也在同时是混凝土产生一定程度上的干缩，石屑混凝土的早期干缩大于河砂混凝土，所以应该加强石屑混凝土的早期养护。由表5试验结果可以看出，石屑混凝土具有良好的抗渗性能。由于石屑中含有的石粉微粒填充了混凝土中的空隙，改善了混凝土内部空隙结构，是混凝土更加致密，从而提高混凝土的抗渗性能。这也说明石屑混凝土在一定程度上具有良好的耐久性。表5石屑混凝土抗渗等级试验编号2345强度等级25303540抗渗等级〉P10〉P12〉P12〉P12结论与建议用石屑代替河砂配制混凝土，并加入粉煤灰和高效减水剂，可以配制出技术性能良好的混凝土。3.1石屑代砂配制混凝土具有良好的粘聚性和保水性，但在搅拌过程中应稍加延长，并缩短振捣成型时间。3.2石屑混凝土具有良好的抗渗性能，一般情况下石粉含量越高，混凝土的抗渗性能越高。（石粉含量控制在24%内）3.3石屑代砂配制混凝土可以提高混凝土的强度，但是由于石屑混凝土早期干缩较大，所以应该加强石屑混凝土的早期养护，特别是自然养护时应加强早期潮湿环境下的养护。参考文献：1罗永会，高振国，金树新.石屑用于普通混凝土的可行性研究.《建筑技