淺談石屑對混凝土性能的影響

王雪東

（亞泰（大連）預(yù)制建筑制品有限公司，遼寧 大連 116000）

0 引言

隨著現(xiàn)代化工業(yè)進程的發(fā)展，混凝土已經(jīng)成為建筑工程中用量最大的建筑材料。市場對砂石的大量需求，導(dǎo)致目前各地均出現(xiàn)砂源緊缺的現(xiàn)象，并且價格不斷上漲而質(zhì)量卻在不斷下降。為了達到環(huán)保的要求，各地區(qū)陸續(xù)禁止開采河砂，已經(jīng)嚴(yán)重影響了混凝土的供應(yīng)；目前碎石的大量開采產(chǎn)生了非常多的石屑，如不加以利用將會對環(huán)境造成污染。石屑具有表面粗糙、多棱角、石粉含量高、顆粒級配大等特點，本文將對石屑替代部分河砂開展研究。

1 原材料

（1）水泥：亞泰富山等級 P·O42.5 級水泥，物理性能見表 1。

（2）砂：普蘭店地區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù) 2.7，堆積密度 1470kg/m3，表觀密度 2560kg/m3，泥塊含量為 0，含泥量 2.5%。

（3）石：普蘭店地區(qū)公稱粒徑 5～16mm 連續(xù)級配碎石，堆積密度 1390kg/m3，表觀密度 2750kg/m3，泥塊含量為 0，含泥量 0.7%。

（4）水：地下井水。

（5）外加劑：建科聚羧酸減水劑，減水率 29%，固含量 25%，引氣量 2.6%。

表 2 砂子與石屑摻配顆粒級配

（6）粉煤灰：連熱電Ⅰ級粉煤灰，細(xì)度 11.2%，需水量比 96%，燒失量 1.9%，28d 活性指數(shù) 75%。

（7）石屑：普蘭店石屑，細(xì)度模數(shù) 3.7，含粉量7.9%，泥塊含量為 0，MB 值 0.8g/kg。

砂子與石屑摻配后顆粒級配，其篩分析結(jié)果見表2。試驗得出，編號 1，砂子與石屑的比例是 8:2 時其細(xì)度模數(shù)為 2.9；編號 2，砂子與石屑的比例是 6:4 時其細(xì)度模數(shù)為 3.1；編號 3，砂子與石屑的比例是 4:6 時其細(xì)度模數(shù)為 3.3。

砂子與石屑摻配后基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，見表 3。

表 3 砂子與石屑摻配后基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

2 混凝土試配

依照現(xiàn)行 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進行 C30 混凝土配合比設(shè)計，具體數(shù)據(jù)見表 4。

表 4 C30 混凝土配合比 kg/m3

3 試驗過程

基準(zhǔn)配合比混凝土工作性良好，具有較好的粘聚性和保水性，將石屑取代 20% 及 40% 砂子后，混凝土工作性良好，均具有較好的和易性，當(dāng)取代 60% 時，工作性能差，不利于混凝土施工。

將每組混凝土留樣進行標(biāo)養(yǎng)，分別測試 7 天及 28天強度，石屑混凝土強度與基準(zhǔn)混凝土強度進行對比，數(shù)據(jù)見表 5。

表 5 混凝土性能對比試驗結(jié)果

4 結(jié)果分析

通過試驗得出，隨石屑摻量增高到一定程度時，混凝土坍落度和擴展度變差，且伴有泌水等不利現(xiàn)象，雖然強度有所提高，但工作性變差；當(dāng)摻入 40% 的石屑時，混凝土坍落度與基準(zhǔn)混凝土坍落度工作性相仿，且強度得到明顯提升。

5 結(jié)論

摻入適量的石屑可以完善混凝土骨料的級配，并且石屑中含有部分石粉，這對混凝土強度、工作性、密實度均得到有效提升，既節(jié)省了原材料的成本，又解決了環(huán)境污染的問題。但由于石屑表面粗糙、棱角多，導(dǎo)致混凝土流動性差且容易泌水，不適用于拌制素石屑混凝土，同時石屑混凝土也不適用于超高層混凝土泵送施工。雖然由于石屑的本身性能關(guān)系，限制了石屑的使用范圍，但對于環(huán)境保護、利廢工程仍具有重大意義。