石屑和天然砂于混凝土的抗火性研究

朱 兵

(江蘇如東縣建筑質量檢測中心，江蘇如東 226400)

1 石屑和天然砂于混凝土的應用

天然砂是由天然條件產生的，其產生的途徑多為巖石的風力作用。其粒徑在5 mm以下。石屑的探索與應用自20世紀末開始，由于經濟建設發展使天然砂在自然界中的快速損耗，迫使社會思考其他材料的轉換，后來集中關注在了石屑的使用。各種對石屑應用于混凝土的性能研究迅速展開，形成各種理論，然后逐漸應用起來，積累成實際經驗。目前，石屑混凝土的應用已占據很大的建筑市場份額。

2 石屑和天然砂的物質特性比較

石屑和天然砂兩種物質的相同點是它們的粒徑均小于5 mm，異同點如下:

1)形成原因上，石屑的形成是由器械破碎，然后根據粒徑篩分而成;但是天然砂則是在自然條件下經過風化、水體作用下摩擦、重力選擇和自然分選而成。

2)從物理形態上，石屑形態較粗，多數形態不規則，密度較大，石粉含量較少;天然砂形態較細，相對外形要規則很多，含泥量比石屑多，天然砂由水力作用或風力作用而變得光滑。

3)從質地上，石屑的質地不如天然砂，所用應用性能上有所區別，在對質地有高要求的混凝土中，天然砂要優于石屑。在對質地一般要求的混凝土中，則石屑和天然砂均可以使用。參照GB/T 14684-2001建筑用砂標準，對目前建筑領域中使用的普通性石屑和天然砂進行了細度模數、石粉和泥塊含量、堅固性表觀密度、堆積密度、空隙率等項的基本性能對比，見表1。

表1 石屑和天然砂的基本性能

3 石屑和天然砂于混凝土在火災中的表現對比

火災中混凝土結構所存在的耐久性已早有研究，下面將對石屑和天然砂應用于混凝土后，在火災中的結構耐久性做下簡單對比分析:

1)石屑和天然砂中氯離子對混凝土的作用。火災中氯離子對于混凝土的作用主要有兩點:

a．火災的高溫影響混凝土材料自身的抵抗毒害物質侵蝕的能力;

b．火災中所含有的毒害物質侵蝕混凝土結構。

從高溫影響混凝土材料來看，隨著燃燒溫度的逐漸變高，混凝土材料內部的自由水和吸附水大量蒸發，材料內部的空隙率增大，材料裂縫逐漸開始出現，混凝土強度迅速下降。天然砂中氯離子含量要高于石屑，因此火災中天然砂混凝土在高溫中的材料裂解速度快于石屑混凝土，天然砂混凝土材料抵抗毒害物質侵蝕能力弱于石屑混凝土。

2)石屑和天然砂混凝土在火災中的裂隙影響?；炷猎诨馂闹械臏囟炔町愔苯訉е禄炷两Y構產生裂隙。裂隙又分橫向的和縱向的，縱向裂隙對于結構影響最為不利。從石屑和天然砂的基本性能對比來看，石屑的空隙率比天然砂高。因此高溫中石屑混凝土較天然砂混凝土容易產生裂隙。

4 結語

天然砂混凝土材料抵抗毒害物質侵蝕能力弱于石屑混凝土。同時，高溫中石屑混凝土又較天然砂混凝土容易產生裂縫。由于火災中氯離子對混凝土的影響大于裂縫產生的影響。綜上，天然砂混凝土對火災的抵抗能力稍弱于石屑混凝土。

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