石粉摻量對混凝土收縮性能的影響

張 康

（鎮江新區建設工程質量中心試驗室，江蘇 鎮江 212134）

近些年來，由于天然河砂資源的匱乏，越來越多的機制砂被用于混凝土的生產中。機制砂在生產過程中，不可避免的會帶入一部分石粉，石粉對混凝土各項性能的影響，有其好的一面，也存在不利的地方。本文針對混凝土的收縮性能，通過在不同等級的混凝土中，摻入不同比例的石粉，并測定其不同齡期的收縮率，找出相應的規律。

1 原材料

水泥：江蘇鶴林P·O42.5水泥，比表面積370m2/kg，標準稠度需水量為28.1，28天抗壓強度為49.6MPa。

粉煤灰：鎮江諫壁電廠的Ⅱ級粉煤灰，細度16.2%，需水量比98%。

外加劑：江蘇蘇博特生產的聚羧酸型高效減水劑，混凝土減水率為20.7%。

粗骨料：5mm～31.5mm連續級配碎石，含泥量0.2%，壓碎值為7.8%。

細骨料：為天然河砂和洗去石粉的機制砂按3∶2的比例組合的混合砂，Ⅱ區，細度模數為2.8。其中天然河砂，Ⅱ區，細度模數2.2，含泥量1.3%，泥塊含量0.1%；機制砂，細度模數3.5，亞甲藍值0.9。

石粉：使用水洗機制砂過程中所得的石粉，烘干后使用。根據機制砂亞甲藍試驗結果可知，該石粉主要成分為礦石母巖，黏土含量很少。

2 試驗方法及數據分析

在不同摻量石粉下，進行3個強度等級 （C30、C40、C50）的混凝土收縮試驗。石粉摻量均按細骨料的質量百分比計算，分別為4%、6%、8%和10%，各強度等級的混凝土配合比見表1。

表1 不同強度等級的混凝土原材料配合比

混凝土的收縮試驗參照GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗標準》中的規定進行，采用接觸法測量混凝土的收縮率。試件在一天帶模養護，兩天標準養護后立即測定其初始長度，此后間隔1d、3d、7d、14d和28d測量其變形讀數。不同摻量石粉對不同強度等級混凝土收縮性能的影響見圖1～圖3。

從圖1和圖2可以看到：在相同的石粉摻量下，C40混凝土的收縮率要大于C30混凝土的收縮率，這是因為C40混凝土所含漿體是要大于C30混凝土的漿體含量；隨著石粉摻量的增加，C30和C40的收縮率均先增大后減下，且28d收縮率最大值對應的石粉摻量均為8%。

圖1 不同摻量石粉對C30混凝土收縮性能的影響

圖2 不同摻量石粉對C40混凝土收縮性能的影響

圖3 不同摻量石粉對C50混凝土收縮性能的影響

圖3表明，隨著石粉摻量的增加，C50混凝土的28d收縮率也先增大后減下，但最大值對應的石粉摻量為6%。我們知道石粉對混凝土的收縮有兩方面的影響：一方面石粉增加了混凝土的漿體總量，增大了混凝土的收縮，對混凝土的收縮產生不利影響；另一方面石粉可以填充在混凝土的孔隙中，起填充效應，增加混凝土結構的密實度，抑制混凝土的收縮，對混凝土的收縮有利。所以隨著石粉摻量的增加，混凝土的收縮率先增加后減小的原因，均是因為影響收縮的有利因素漸漸大于其不利因素，只是在不同配比混凝土中，發生的點不一樣。

3 結語

在不同強度等級的混凝中摻入石粉，其對混凝土收縮性能，先產生不利的影響，當摻量達到一定量后，石粉的摻入又抑制了混凝土的收縮。對于C30和C40混凝土，當石粉摻量為8%的時候；混凝土28d收縮率最大，C50混凝土28d收縮率最大值對應的石粉摻量為6%。