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机制砂水泥混凝土有什么特性?

时间:2022-05-06 16:44 编辑:砂石网 点击量:

  近年来有关机制砂特别是机制砂的石粉含量对混凝土性能的影响,许多学者做过大量的研究。
 
  蔡基伟研究了石粉对中低强度机制砂混凝土的影响,结果发现在中低强度机制砂混凝土中,由于水灰比大,水泥用量少,石粉可以起到润滑增粘作用,改善离析泌水;认为机制砂中的石粉在水泥水化过程中起到晶核作用和微填充作用。Dukatz和Marek[lo]在相同水灰比下,采用石粉含量为7%的机制砂拌制的混凝土的抗压强度要优于天然砂的。Malhotra和Carette以水灰比0.70,0.53和0.40为研究对象,研究了不同石粉含量在14d和70d时的抗折强度发现石粉含量的增加对抗折强度不会造成负面的影响,影响抗折强度的主要因素是水灰比。Ahmed和EI-Kourd在固定水灰比为0.7时,石粉含量从。%增加到20%,抗压强度呈增加的趋势;水灰比为0.53时,抗压强度对石粉含量的变化不敏感;对于以0.40水灰比配制的混凝土,石粉含量10%时强度上升到更高,之后强度随石粉含量增加而降低,石粉含量20%时降到与天然砂混凝土相同。
 
  PrakashRao等人用含有石粉的机制砂制作了素混凝土梁和钢筋混凝土梁,并与河砂混凝土梁作对比。结果表明:在素混凝土中,机制砂混凝土梁比河砂混凝土梁抗压强度高17%、抗折强度高20%,劈裂抗拉强度高7%;在钢筋混凝土中,机制砂混凝土梁的屈服强度与河砂混凝土梁相差不大,分别为67.3MPa,63.2MPaoNam-ShikAhn通过试验证明石粉含量增加到10%,混凝土28天抗折强度也增加10%;石粉含量增加到30%,混凝土抗折强度反而下降了10%;随石粉含量13%,17%,20%增大,机制砂混凝土的抗压强度降低,但抗折强度却随石粉含量的增加而提高,可能是石粉提高了混凝土的抗折能量,抗压强度下降主要是在坍落度不变的情况下,石粉含量多,其需水量大,在达到相同坍落度时的水胶比较大,因此抗压强度下降。
 
  Celik和Marar研究了石粉含量对机制砂混凝土抗折强度的影响,在w/c=0.50情况下,发现石粉含量10%时,混凝土的28d抗折强度比不掺石粉时提高了10%;当石粉含量增加到30%时,28d抗折强度则下降了10%。Bonavetti和Irassar研究了石粉含量更高为20%时,机制砂对砂浆抗折强度的影响,对于不同水平的抗折强度,不同龄期混凝土的抗折强度相比对比样而言,均呈递增的趋势。
 
  安文汉和杨德斌等人认为,在保持相同水灰比和水泥用量的条件下,机制砂混凝土的弹性模量高于天然砂混凝土。原因一是粗糙多棱角的颗粒限制了水泥石的变形及集料颗粒之间的滑动;二是良好的粘结界面,使得界面孔隙少,减少了应力集中;三是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。
 
  Hudson等人认为,采用高石粉含量机制砂拌制的混凝土,抗渗性能会有所提高。机制砂中的石粉较好的颗粒形状和级配会使机制砂的堆积密度提高,较好的颗粒堆积会减少水泥水化后形成的孔隙,从而提高混凝土的抗渗性。石粉越多,被阻断的透水通道也就越多,越能改善混凝土的抗渗性能。
 
  张映全认为主要是石粉在一定程度上改善了混凝土的毛细孔结构,提高了混凝土的抗冻融性。王雨利研究了石粉含量对混凝土抗冻性能的影响,结果发现适量的石粉可以改善混凝土的抗冻性能,提高混凝土的工作性和抗压强度,适量的石粉可以优化硬化砂浆的孔结构。
 
  总结以上研究现状,概括起来机制砂石粉在水泥混凝土中的作用机理主要体现在以下四个方面:a.随着石粉含量的增加,浆体量增加,会改善机制砂粗糙粒形带来的流动性困难,起到润滑和增粘的作用;b.在诱导期单位时间内,石粉的掺入起到晶核效应,使水化诱导期和加速期的完成时间提前,促进水泥的水化;c.石粉的存在使混凝土水化产物生成具有胶凝特性的单碳铝酸钙和三碳铝酸钙,抑制了三硫型硫铝酸钙向单硫型硫铝酸钙的转化,不但促进了水泥的水化,还对水泥的水化有增强作用:d.随着石粉含量的增加,体系的总的孔隙率逐渐降低,有害孔逐渐减少,同时界面过渡区的厚度逐渐减少,界面结构得到优化。