高吸附性花崗巖機(jī)制砂對混凝土性能的影響

發(fā)布日期：2023-10-07   瀏覽次數(shù)： 160 次

高吸附性花崗巖機(jī)制砂對混凝土性能的影響

劉嘉良1，姜瑞雙2，3，辛崇升４，郭保林2，3，邢又家4，李飛1

（1.北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，北京100044；2.山東省交通科學(xué)研究院，山東濟(jì)南250031；3.山東省橋隧結(jié)構(gòu)性能評估與耐久提升工程實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250031；4.濟(jì)南金曰公路工程有限公司，山東濟(jì)南250101）
 

【摘要】花崗巖機(jī)制砂用作混凝骨料是緩解河砂資源短缺的重要方式之一，為了研究高吸附性花崗巖機(jī)制砂對混凝土性能的影響，利用X射線熒光光譜(X-ray fluorescence spectroscopy，XRF)、X射線衍射(diffraction of X-ray，XRD)、描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)、偏光顯微鏡(polarizing microscope，PM)以及總有機(jī)碳分析儀(total or-ganic carbon analyzer，TOC-L)等儀器對機(jī)制砂和石粉的礦物組成、微觀形貌和吸附特性進(jìn)行分析。開展花崗巖、石灰?guī)r2種類型砂制備混凝土及性能對比試驗(yàn)，探討花崗巖機(jī)制砂及其石粉含量對混凝土工作性能、力學(xué)性能和干燥收縮性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，不同類型砂對混凝土工作性能影響明顯。控制混凝土的配合比與坍落度不變時(shí)?；◢弾r機(jī)制砂制備的混凝土減水劑摻量（配制混凝土?xí)r減水劑與膠凝材料的質(zhì)量比）比石灰?guī)r機(jī)制砂組的增加64.3%、28d抗壓強(qiáng)度較石灰?guī)r機(jī)制砂組的低15.2%、120混凝土干燥收縮率較石灰?guī)r機(jī)制砂組的增大7.6%；花崗巖機(jī)制砂級配中石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3%~7%時(shí)，混凝土的工作性能、力學(xué)性能與于燥收縮性能均取得最優(yōu)值。

【關(guān)鍵詞】花崗巖機(jī)制砂；混凝土性能；吸附性；亞甲藍(lán)值

我國混凝土年用量已達(dá)70億t，其中骨料占混凝土體積的3/4，消耗量巨大，天然河砂供不應(yīng)求。為了保護(hù)生態(tài)資源，減少運(yùn)輸過程中的碳排放，機(jī)制砂就地取材成為細(xì)骨料供應(yīng)的首要法則?；◢弾r在我國分布廣泛，儲量巨大，開采方便、價(jià)格低等特點(diǎn)使其成為制作機(jī)制砂的母巖之一。唐凱靖等對３種類型砂（花崗巖、玄武巖、河砂）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同類型砂的堆積密度、亞甲藍(lán)值區(qū)別較大，對混凝土工作性能的影響最明顯。孫茹茹通過流變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)花崗巖石粉增大混凝土塑性黏度，可以緩解漿體泌水問題。宋少民等研究表明混凝土工作性能與機(jī)制砂表面織構(gòu)及化學(xué)組成相關(guān)性較大。Ｌｉ等利用花崗巖石粉取代膠凝材料的方法，發(fā)現(xiàn)按砂漿體積的15％添加花崗巖石粉可使混凝土收縮降低了37.9％。Ramadji等通過花崗巖石粉部分取代水泥（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～20％）的方法，發(fā)現(xiàn)其對混凝土力學(xué)性能影響較小。Singh等利用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）和Ｘ射線衍射（diffraction of X-ray，XRD）分析表明，花崗巖機(jī)制砂以質(zhì)量分?jǐn)?shù)３０％取代河砂時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、耐磨性、滲透性得以改善。楊華山等認(rèn)為不同類型石粉形態(tài)差異巨大，石粉的顆粒形態(tài)（圓度、球度、表面組織等）影響著混凝土的諸多性能。

已有研究主要圍繞石灰?guī)r機(jī)制砂混凝土性能展開，但是針對花崗巖機(jī)制砂的吸附性能和花崗巖石粉對混凝土性能影響的研究較少。本文中通過Ｘ射線熒光光譜（X-ray fluorescence spectroscopy，XRF）、SEM、XRD、偏光顯微鏡（polarizing microscope，PM）以及總有機(jī)碳分析儀（total or-ganic carbon analyzer，TOC-L）多種方式全面分析了石灰?guī)r機(jī)制砂與花崗巖機(jī)制砂的礦物組成、微觀形貌以及石粉對減水劑的吸附性能，對比了不同類型砂和不同花崗巖石粉含量對混凝土工作性能、力學(xué)性能以及干燥收縮性能的影響，為高效利用花崗巖機(jī)制砂提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要材料與儀器設(shè)備材料：水泥（濟(jì)南市山水東岳公司產(chǎn)Ｐ·Ｏ42.5級水泥）；粉煤灰（Ⅱ級，選用京臺北Ⅱ標(biāo)段工程）；細(xì)骨料（山東濟(jì)南花崗巖機(jī)制砂、山東日照石灰?guī)r機(jī)制砂，材性測試結(jié)果見表1，其中壓碎指標(biāo)分別為11％和5％）；粗骨料（連續(xù)級配石灰?guī)r碎石粒徑為4.75～20ｍｍ）；聚羧酸減水劑（西安同成公司生產(chǎn)，減水率為35％、含固量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為38.2％）。

儀器設(shè)備RigakuUltimaIV型X射線熒光光譜儀（日本理學(xué)株式會社）、D8Discover型X射線衍射儀（德國布魯克公司）、GeminiSEM300型掃描電子顯微鏡（德國蔡司公司）、Axioskop40型偏光顯微鏡（德國蔡司公司）、總有機(jī)碳分析儀（TOC－L）、YA－3000型壓力試驗(yàn)機(jī)（三思縱橫機(jī)械制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 機(jī)制砂吸附性測試

1）采用GB/T14684-2022《建設(shè)用砂》對砂的吸附性能即飽和面干吸水率、亞甲藍(lán)值等進(jìn)行測試。采用JG/T568-2019《高性能混凝土用骨料》對砂的需水量比和機(jī)制砂不同粒徑的亞甲藍(lán)值進(jìn)行測試。

2）采用XRD、XRF、SEM、PM對石粉的材性，即微觀形貌、化學(xué)組成、礦物成分等進(jìn)行表征。

3）將質(zhì)量為100g的石粉或水泥、200g水以及0．2g聚羧酸減水劑混合，并攪拌均勻，在攪拌規(guī)定時(shí)間后取出25mL的懸濁液，離心后取出9g的上清液，加入1．5g的濃度為1．0mol／L的鹽酸，除去上清液中的無機(jī)碳，再采用TOC－L分析儀測試上清液中的總有機(jī)碳含量，通過差值計(jì)算得到不同時(shí)間石粉或水泥對減水劑分子的吸附量，吸附量與減水劑摻量的質(zhì)量比即為減水劑被吸附率。

1.2.2 混凝土試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1）遵循GB/T14684-2022《建設(shè)用砂》II區(qū)中對砂的要求，配制級配相同的花崗巖機(jī)制砂、石灰?guī)r機(jī)制砂混凝土，通過調(diào)整減水劑摻量（配制混凝土?xí)r減水劑與膠凝材料的質(zhì)量比，下同），將混凝土坍落度控制在（180±10）mm，并觀察2組不同類型機(jī)制砂混凝土的工作性能，混凝土配合比見表2，機(jī)制砂級配見表3中的L0組。

2）遵循GB/T14684-2022《建設(shè)用砂》II區(qū)中對砂的要求，保證機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)不變的情況下，調(diào)整石粉含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）從0增加到20％（0、3％、5％、10％、15％和20％），依次命名為S0-S5。混凝土配合比同表2，機(jī)制砂級配見表3，其中機(jī)制砂不同粒徑顆粒在砂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為分計(jì)篩余。

1.2.3 混凝土性能測試

1）參照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，記錄混凝土坍落度達(dá)為（200±10）mm時(shí)所需減水劑摻量、倒坍時(shí)間的變化規(guī)律。

2）參照GB/T50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的力學(xué)性能測試要求進(jìn)行試驗(yàn)。

3）參照GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的干燥收縮測試要求進(jìn)行試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析2.1 機(jī)制砂吸附特性

2.2.1 機(jī)制砂的吸附特性對比機(jī)制砂吸附性測試結(jié)果如表4所示，其中花崗巖機(jī)制砂亞甲藍(lán)值、飽和面干吸水率和機(jī)制砂需水量質(zhì)量比分別是石灰?guī)r機(jī)制砂的2.6、1.7、1.3倍。由此得出本試驗(yàn)中采用的花崗巖機(jī)制砂的吸附性能明顯優(yōu)于石灰?guī)r機(jī)制砂的。

利用JG/T568-2019《高性能混凝土用骨料》的亞甲藍(lán)測試方法進(jìn)一步對比2種機(jī)制砂不同粒徑的吸附性能，3組粒徑選取為0～<0.075（石粉）、0.075～<0.15、0.15～0.3mm，測試結(jié)果如表5所示，機(jī)制砂隨粒級減小，比表面積增加，亞甲藍(lán)值增加。對比發(fā)現(xiàn)，花崗巖機(jī)制砂0.15～0.3mm粒徑顆粒的亞甲藍(lán)值為3.0g／kg，與石灰?guī)r機(jī)制砂石粉的亞甲藍(lán)值相近，因此，花崗巖機(jī)制砂較大粒徑（0.15～0.3mm）顆粒同樣具有強(qiáng)吸附性。

對比2種石粉對聚羧酸減水劑吸附特性結(jié)果如圖1所示，其中水泥顆粒作為對照組。隨時(shí)間延長，3種物料對減水劑吸附率規(guī)律相同，水泥在60s時(shí)達(dá)58.2％。石灰?guī)r石粉的減水劑吸附率小于水泥的，使得減水劑可以更充分地作用于分散水泥顆粒，促進(jìn)漿體流動；花崗巖石粉的減水劑吸附率遠(yuǎn)高于水泥的，最高可達(dá)84.1％，阻礙了減水劑在水泥顆粒間的分散，降低了減水劑的作用效果。

綜合吸附性試驗(yàn)結(jié)果，花崗巖機(jī)制砂的吸附性顯著強(qiáng)于石灰?guī)r機(jī)制砂的，不僅花崗巖石粉具有較強(qiáng)的吸附性，0.075～0.3mm粒徑的顆粒同樣都具有較強(qiáng)的吸附性。花崗巖石粉對聚羧酸減水劑分子的吸附能力強(qiáng)于水泥的，導(dǎo)致花崗巖機(jī)制砂應(yīng)用于混凝土?xí)r增大減水劑的摻量。

2.1.2 機(jī)制砂的吸附特性分析花崗巖機(jī)制砂具有高吸附性的原因與其礦物成分與表面織構(gòu)相關(guān)，因此，本文中對花崗巖機(jī)制砂（石粉）和石灰?guī)r機(jī)制砂（石粉）的礦物組成、化學(xué)組成以及微觀形貌進(jìn)行對比分析，結(jié)果見圖2。

花崗巖機(jī)制砂主要礦物組成有石英、鉀長石、斜長石、云母等。石英無色透明，具波狀消光，少量可見微裂紋,粒徑為0.05～1.50mm,多集中呈鑲嵌狀分布。鉀長石為半自形-他形晶,板條狀、不規(guī)則粒狀。黑云母為片狀,可見黃綠-淺黃綠多色性,片徑0.10～2.00mm。石灰?guī)r機(jī)制砂中主要礦物為方解石與白云石。

圖3所示為花崗巖與石灰?guī)r石粉XRD圖譜。結(jié)合表6與圖3分析，花崗巖為硅質(zhì)巖石，主要化學(xué)成分為SiO2和 Al2O3，原生礦物以石英、長石和云母為主；石灰?guī)r為鈣質(zhì)巖石，主要化學(xué)成分為CaO，原生礦物以方解石為主。

圖4所示為石灰?guī)r石粉與花崗巖石粉的SEM微觀形貌，在放大倍數(shù)為500時(shí)，2種石粉粒徑分布不均，形狀呈棱角狀。在放大倍數(shù)為5000時(shí)，花崗巖石粉顆粒通過靜電力附著在一起，產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，形成大顆粒，石粉內(nèi)部微細(xì)孔隙較多且復(fù)雜，比表面積增大；石灰?guī)r石粉整體為層狀結(jié)構(gòu)，表面粗糙，內(nèi)部空隙少于花崗巖石粉。

綜上可知：花崗巖機(jī)制砂（石粉）與石灰?guī)r機(jī)制砂（石粉）礦物組成完全不同，花崗巖的礦物組成由石英、鉀長石、斜長石、黑云母組成，次生礦物有綠泥石等；長石的結(jié)構(gòu)中存在有硅氧、鋁氧2種四面體，長石破碎時(shí)，斷裂面存在Si-O-，Al-O15-暴露，按照《材料科學(xué)基礎(chǔ)》中提到的離子性百分率計(jì)算法，對長石化學(xué)鍵進(jìn)行計(jì)算得到，Al-O15-帶的電荷數(shù)多，離子性強(qiáng)，活性比前者高，為減水劑吸附提供了更多位點(diǎn)。綠泥石是一種黏土礦物，為單斜晶系，結(jié)構(gòu)為2∶1型結(jié)構(gòu)單元層（滑石層），擁有較多吸附的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。聚羧酸高性能減水劑的側(cè)鏈可以替代水分子進(jìn)入黏土礦物的層間，發(fā)生插層作用，導(dǎo)致減水劑的無效吸附?；◢弾r石粉的插層作用大于石粉與減水劑分子之間的靜電斥力，因此花崗巖石粉的減水劑吸附率明顯高于石灰?guī)r石粉的，抑制了減水劑的作用。而花崗巖石粉與石灰?guī)r石粉微觀形貌較為相近，表面粗糙，形狀呈棱角狀，花崗巖石粉內(nèi)部均存在較多的微細(xì)孔隙較多，吸附能力強(qiáng)。

2.2 機(jī)制砂的類型對混凝土性能的影響

2.2.1 對混凝土工作性能的影響機(jī)制砂類型對混凝土工作性能的影響如表7所示。保證用水量與坍落度不變，花崗巖機(jī)制砂混凝土減水劑摻量是膠凝材料用量的2.3％，較石灰?guī)r機(jī)制砂組增加64.3％。花崗巖機(jī)制砂組倒坍時(shí)間為17s，是石灰?guī)r機(jī)制砂組的1.8倍。

花崗巖機(jī)制砂組所需減水劑用量大的主要原因是吸附性能強(qiáng)于石灰?guī)r機(jī)制砂，花崗巖石粉對聚羧酸減水劑分子的吸附能力強(qiáng)于水泥，降低了減水劑對水泥顆粒的分散作用，增大了減水劑的摻量；花崗巖的礦物組成中的長石、云母和綠泥石為多孔、多層的片狀結(jié)構(gòu)，吸附漿體中的拌和水，增大了混凝土的黏度，延長了混凝土的倒坍時(shí)間。由表3可知，雖然級配中石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅占3％，但是2組不同類型機(jī)制砂混凝土減水劑摻量與倒坍時(shí)間都相差較大，主要原因是粒徑小于0.3mm的花崗巖機(jī)制砂顆粒均具有較強(qiáng)的吸附性。由于花崗巖機(jī)制砂具有吸附性高的特點(diǎn)，很難獨(dú)立應(yīng)用于工程之中，因此國內(nèi)外學(xué)者利用該特點(diǎn)，使花崗巖機(jī)制砂部分取代河砂，彌補(bǔ)了河砂混凝土的保水性差與黏聚性差的缺點(diǎn)。

2.2.2 對混凝土力學(xué)性能的影響機(jī)制砂類型對混凝土的力學(xué)性能的影響如圖5所示。花崗巖機(jī)制砂混凝土3、7、28d力學(xué)性能均低于石灰?guī)r機(jī)制砂混凝土的，其中7、28d抗壓強(qiáng)度較石灰?guī)r機(jī)制砂組分別降低了7.8％與15.2％。

本試驗(yàn)中的花崗巖機(jī)制砂壓碎指標(biāo)（27％）較大，硬化后的混凝土受壓破壞時(shí)，骨料先于水泥界面產(chǎn)生裂縫并沿裂縫破壞。石灰?guī)r石粉中碳酸鈣的晶核效應(yīng)加速水泥水化進(jìn)程，碳酸鈣還參與水泥水化反應(yīng)，生成水化碳鋁酸鹽，并阻止鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣轉(zhuǎn)化，提升了混凝土抗壓強(qiáng)度；花崗巖石粉活性較低，對混凝土力學(xué)性能提升較小。宋少民等學(xué)者的結(jié)論與本文中一致，認(rèn)為石灰?guī)r機(jī)制砂力學(xué)性能優(yōu)于花崗巖機(jī)制砂的主要原因是機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度與其化學(xué)組成密切相關(guān)，鈣質(zhì)機(jī)制砂吸附性低，展現(xiàn)出良好的分散性，從而在強(qiáng)度上優(yōu)于花崗巖機(jī)制砂。

2.2.3 機(jī)制砂的類型對混凝土干燥收縮性能的影響機(jī)制砂類型對混凝土的干燥收縮性能的影響如圖6所示。花崗巖機(jī)制砂混凝土組收縮率大于石灰?guī)r機(jī)制砂組的，其120d干燥收縮率相比石灰?guī)r組增大7.6％。

花崗巖機(jī)制砂顆粒的壓碎指標(biāo)偏高，對漿體收縮的限制作用減弱?；炷粮稍锸湛s的原因在于其內(nèi)部毛細(xì)孔中水分的散失，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而引起體積收縮。與石灰?guī)r機(jī)制砂相比，花崗巖機(jī)制砂吸附了更多的自由水，在用水量不變的情況下，水泥水化反應(yīng)用水減少，導(dǎo)致硬化后的混凝土有害孔增多，最終表現(xiàn)為干燥收縮率大。有學(xué)者提出不同的觀點(diǎn)，認(rèn)為花崗巖石粉具有較強(qiáng)的吸水性能，使得混凝土內(nèi)部水分不易流失，當(dāng)外界環(huán)境干燥時(shí)，骨料吸收的自由水將會釋放，用于混凝土的二次養(yǎng)護(hù)，降低了干燥收縮。

2.3 對混凝土性能的影響2.3.1 花崗巖機(jī)制砂石粉含量對混凝土工作性能的影響表8所示為花崗巖機(jī)制砂石粉含量對混凝土工作性能的結(jié)果，混凝土所需減水劑摻量隨石粉含量的增加而增加，與對照組相比，S2、S5組減水劑摻量分別增長了36.7％、66.7％，表明石粉含量的增加會降低混凝土流動性?；◢弾r機(jī)制砂混凝土倒坍時(shí)間隨石粉含量增大呈現(xiàn)先縮短后增加的變化趨勢，其中S2組倒坍時(shí)間最短，為15s。

花崗巖石粉顆粒不但粒徑小，且具有內(nèi)部微細(xì)孔隙較多的特點(diǎn)，即比表面積更大，故需要吸附更多拌和水形成水膜提供潤滑作用?；◢弾r石粉對聚羧酸減水劑的吸附性強(qiáng)于水泥的，隨著石粉含量的逐漸增大，被石粉吸附的減水劑量同樣增大。控制用水量與坍落度不變時(shí)，最終表現(xiàn)為增大減水劑的摻量。孫茹茹學(xué)者提出了不同的觀點(diǎn)，通過采用增大花崗巖石粉細(xì)度的方法實(shí)現(xiàn)了增大漿體流動度的效果，可能的原因是隨著花崗巖石粉細(xì)度的增大，更好地補(bǔ)充了機(jī)制砂顆粒與水泥顆粒間的粒徑缺失，完善了整體的顆粒級配，同時(shí)可充當(dāng)惰性礦物摻合料，有利于促進(jìn)新拌混凝土流動，但花崗巖石粉的亞甲藍(lán)值不宜過大，否則花崗巖機(jī)制砂的吸附性能將占據(jù)主導(dǎo)作用。

2.3.2 花崗巖機(jī)制砂石粉含量對混凝土力學(xué)性能的影響圖7所示為花崗巖機(jī)制砂石粉含量對混凝土抗壓強(qiáng)度影響，石粉含量從0增加到7％時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)上升趨勢，S2組28d抗壓強(qiáng)度為53.9MPa，較對照組增大了10.5％，石粉含量繼續(xù)增大后，混凝土抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，S5組28d抗壓強(qiáng)度僅42.8MPa。

隨著石粉含量逐漸增大，石粉能夠填充骨料顆粒間的空隙，增大密實(shí)度，但過量的石粉會導(dǎo)致暴露在外的黑云母和綠泥石等礦物含量增大，這些礦物多為層狀結(jié)構(gòu)且表面光滑，與硬化后水泥石的黏結(jié)力弱；同時(shí)綠泥石是一種黏土礦物，不僅自身吸附性能強(qiáng)，無活性，還具有延遲水泥水化的作用，一定程度上阻止骨料與水泥石黏結(jié)，形成軟弱的界面過渡區(qū)。姜同輝學(xué)者的結(jié)論與本文中一致，花崗巖機(jī)制砂混凝土力學(xué)性能隨石粉含量的增大呈現(xiàn)先上升后下降的變化規(guī)律，當(dāng)石粉含量為7％～15％時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到峰值。沈衛(wèi)國等學(xué)者通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土力學(xué)性能隨花崗巖石粉含量增大呈現(xiàn)線性的增大趨勢，石粉含量最高達(dá)到18.7％。對比兩者的試驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)，前者混凝土強(qiáng)度等級為C60-C80，后者混凝土強(qiáng)度等級為C30-C40且亞甲藍(lán)值僅為1.0g/kg。

2.3.3 對混凝土干燥收縮性能的影響圖8所示為花崗巖石粉含量對混凝土120d的干燥收縮性能影響規(guī)律，隨石粉含量增大混凝土干燥收縮率呈現(xiàn)先降低，后增大的變化趨勢。其中S5組120d干燥收縮率最大，為3.75×10-8，較對照組增大了7.4％，S2組120d干燥收縮率最小，為3.29×10-8，較對照組減小了5.3％。

花崗巖石粉活性低，幾乎不參與水泥的水化進(jìn)程。惰性花崗巖石粉填充膠凝材料漿體內(nèi)部的空隙，強(qiáng)化機(jī)制砂的剛性骨架效應(yīng)，限制水泥收縮?；◢弾r石粉也可充礦物摻合料，間接造成膠凝材料實(shí)際水膠比降低，形成了更加緊密的水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，但過多的石粉將增加混凝土中漿體的質(zhì)量，較細(xì)的石粉顆粒吸水量增大，導(dǎo)致體系內(nèi)部毛細(xì)孔壓力增大，進(jìn)而增大混凝土的干縮變形最終造成混凝土干燥收縮率較大，因此，花崗巖機(jī)制砂混凝土干燥收縮對石粉含量變化較為敏感，本試驗(yàn)條件下，石粉含量應(yīng)控制在7％左右時(shí)，干燥收縮率較低。

3 結(jié)論通過飽和面干吸水率、亞甲藍(lán)值、機(jī)制砂需水量比以及石粉的亞甲藍(lán)值的方法對2種類型機(jī)制砂吸附性進(jìn)行測試對比，花崗巖機(jī)制砂吸附性顯著強(qiáng)于石灰?guī)r機(jī)制砂。

1）花崗巖機(jī)制砂吸附性強(qiáng)，亞甲藍(lán)值高，其礦物組成中的云母、綠泥石具有較多的吸附結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；花崗巖石粉內(nèi)部微細(xì)孔隙較多，與水泥顆粒存在競爭吸附減水劑的關(guān)系，降低減水劑對水泥的分散效果?；◢弾r機(jī)制砂粒徑在0～0.3mm時(shí)，依然具有較高的吸附性（3g/kg<亞甲藍(lán)值<9g/kg），而相同粒徑的石灰?guī)r機(jī)制砂吸附性則較低（亞甲藍(lán)值<4g/kg）。

2）控制機(jī)制砂級配與混凝土配合比不變的情況下，機(jī)制砂亞甲藍(lán)值越大，其吸附性越強(qiáng)，所需減水劑摻量越大，其中花崗巖組較石灰?guī)r組增長了64.3％；機(jī)制砂混凝土的抗壓強(qiáng)度與機(jī)制砂壓碎值具有相關(guān)性，花崗巖機(jī)制砂混凝土28d抗壓強(qiáng)度較石灰?guī)r機(jī)制砂組降低15.2％；120d干燥收縮率較石灰?guī)r機(jī)制砂組提高7.6％。

3）本試驗(yàn)條件下，花崗巖機(jī)制砂級配中石粉含量在3％(S1)～7％(S2)時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度以及干燥收縮率取得最優(yōu)值，分別為51.8～53.9MPa和3.31×1010-8～3.45×10-8。

來源：中國知網(wǎng)

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中國砂石協(xié)會

2023年10月07日