石粉在混凝土及以后使用情況研究

1.石粉的生產：

石粉，即石頭粉末。石頭的種類很多，根據礦物成分劃分有很多品種，如石灰石粉、大理石粉、花崗巖石粉等。在我國生產混凝土粗骨料、機制砂時，會產生一定比例的石粉。人工砂的加工和應用將成為解決天然砂資源緊張的主要途徑，但在其生產過程中伴生大量石粉，如不合理利用，不僅降低資源的利用率，而且會造成環境污染、生態破壞。隨著生產運用的普及，已有專門生產石粉的設備及加工企業。

2. 使用與運用：

混凝上的原材料最開始只有水泥、水和砂石。為了節約水泥，改善混凝土性能，在拌制混凝土時常摻入具有膠凝性的粒化高爐礦渣和熱電廠產生的煤灰經磨細后的摻合料，這兩者從工業廢棄物也變成了現在供不應求的礦產品。然而，隨著近兒十年來國內外工程建設的迅速發展，逐漸面臨粉煤灰緊缺問題。而我國也出現，這樣的問題，特別是西南地區粉煤灰供應緊張，其他地區也經常出現粉煤灰緊張情況，因此需要找一種容易獲取且價格低廉的新型摻合料，近年來隨著天然砂資源的枯竭，使得人工砂的運用變得普遍。而隨之也產生出新的工業廢棄物石粉。在當下人們缺乏對石粉的認識，認為它是對混凝山有害，目前在用的沙有江沙、河沙、機制砂。江沙、河沙開采對環境破壞較嚴重，且費用較高。與人工砂比較不占優勢，隨著人工砂普及，伴隨著石粉的產生，加以利用將是發展的大方向。根據石粉生產加工過程中，可以對石粉在實際生產過程中進行需求性訂購，按照所需規格生產，使生產成品中含有粒徑控制在0-5mm之間，生產混凝土砂漿中可替代30%-60%砂用量。集料的質量和技術要求有顆粒級配、含泥量和泥塊含量、細度模數、堅固性、輕物質含量、堿集料分應、亞甲藍值七項。

在運用方面進行分析：

（1）對石粉在砂漿中的作用進行了分析：從砌筑砂漿、抹灰砂漿、屋面找平層三方面進行了論述，提出了石粉代替部分砂的新方法，進行了砂漿強度、和易性，粘結力的研究。提高了砌筑砂漿的強度，改善了砂漿和易性、粘結力，解決了砌體組合強度低、砂漿離析和分層現象及屋面找平層空鼓裂縫的問題。將石灰石粉加人到混凝土中，混凝土坍落度隨之增加，塌落度經時損失隨之減小，泌水率減小，且含氣量略有減少。原因為石灰石粉顆粒在膠凝體系中起到分散和稀釋作用，促使水泥顆粒的解絮，同時部分水泥被取代，漿體體系中水泥的用量降低，整個膠凝體系用水量減少。

（2）對石粉在混凝土中的作用進行了分析：從普通混凝土及特殊混凝土中運用研究。在石粉摻入后混凝土和易性明顯改善，少量替代了水泥作用，在膠凝材料不變情況下后者比前者明顯具有更強包裹性、密實性、孔隙率降低，且生產過程中不易離析抓底，大大改善了混凝土的施工性能。強度較之前比較提高5-8MP，節約了成本的消耗。開裂一直是伴隨混凝土生產中比較頭疼的問題，石粉在摻入混凝后，填充了粗細骨料之間的空隙，細骨料與摻合料之間的縫隙，降低了混凝土中空隙率，從而降低了開裂風險。在高標號混凝土中，由于膠凝材料用量大不易泵送，生產運輸困難，在摻入石粉后相應減少膠凝材料用量，改善了難泵送，不好運輸情況。

（3）對石粉在建筑構件中運用分析：在社會大發展過程中，所使用路基石，小區、公園建設用磚、預制構建板、水穩等同樣適用。作為一種摻合料，在生產過程中摻入，提高了強度，節約了成本，又拉動了生產上運用。目前，在石粉當中對右灰石粉在混凝土中的應用研究最多。其中原因之一就是因為石灰石廉價，且易磨性好。許多學者研究了石灰石粉不同的應用方式和細度對混發土性能的影響，認為石灰石粉對混凝土性能的影響主要與其加速水化效應，活性效應和顆粒形貌效應有關。

3. 優點與缺點：

不同的研究者所使用的石灰石粉細度不一樣，得出的結論不一致，有時得到的結論甚至是相反的。一般來說，石灰石粉細度越大，對混凝土強度的貢獻越大。對于石粉在混凝土中的最佳摻量，不同的研究者得到的結論不一樣，有的認為30%最好，有的認為10%-15%，等等，主要原因為：摻入方式的不同，有的內摻，有的外摻，所用石粉比表面積不同。

在超細石粉的研究中，過分增加石粉的細度，只考慮到其對混凝土性能的影響，沒有綜合去評價其混凝土的成本。將廢棄的石粉進行全面的研究和分析，將其在混凝土中進行充分應用，不僅可以降低水泥用量，促進節能，降耗，節約成本，而且又能避免廢棄的石粉長期的堆積對環境造成不良影響，將石粉作為種新型的摻合料在混凝土中應用其前景會越來越廣闊。石灰石粉的摻入有利于混凝土的抗滲性，但不利于混凝土抗氯離子滲透性能，隨著石灰石粉摻量的增加，混凝土的抗氯離子能力逐漸下降氟高子擴散系數增大。

添加粉煤灰能提高石灰石粉混凝土抗氯離子滲透能力，當混凝土中石灰石粉摻量為20%時，粉煤灰改善混凝上抗氯離了滲透性能的最佳。有些研究認為，石灰石粉能發揮其形貌效應與微集料效應，改善膠凝材料的顆粒級配，填充內部空隙，使其結構更加致密，從而提高水泥基材料的強度。對于花崗巖石粉對混凝上力學性能的影響，有研究表明10%摻量的花崗巖石粉對混凝上早期強度有一定提升作用，當摻量為20%時混凝土各齡期強度均有減小，但均在一定范圍內，隨花崗巖石粉摻量的提高，混凝土抗壓強度降低明顯隨花崗巖石粉細度增大而增大。石粉對混疑上耐久性上也有著明顯的改善效果，有著更大的優勢。

4. 前景：

對解決實際工程的原材料緊缺問題、降低工程造價以及對環保等將具有重大的現實意義。經濟合理地利用這些石粉，能夠消除石粉對環境的污染，又能夠為機制砂的生產和使用消除后顧之憂。石粉的形成過程使其具有較大的比表面積。一般在 600m2/kg 以上，使得其作為摻合料在混凝上中應用成為可能。近幾年來，石粉在混凝上中應用已逐漸成為一種趨勢，關于石粉在混凝上中的作用機理上有兩種觀點：一種觀點認為石粉沒有活性，在混凝上中起填充效應，石粉對膠凝材料起到一定填充效應，能夠改善混凝上的空隙特征，漿和集料的界面結構;另一種觀點認為石粉具有一定的火山灰活件，能夠發揮火山灰效應，除了以上兩種作用，石粉還能參與水泥水化，對混凝土的工作性和耐久性都有一定影響。這兩種主張都對混凝土有著益處，所以在以后運用上成為可能。

劉寧，安徽宿州，男，漢族，：1985.11，大專，建筑工程工程師，研究方向：建筑