石粉掺量对混凝土收缩性能的影响

张 康

（镇江新区建设工程质量中心试验室，江苏 镇江 212134）

近些年来，由于天然河砂资源的匮乏，越来越多的机制砂被用于混凝土的生产中。机制砂在生产过程中，不可避免的会带入一部分石粉，石粉对混凝土各项性能的影响，有其好的一面，也存在不利的地方。本文针对混凝土的收缩性能，通过在不同等级的混凝土中，掺入不同比例的石粉，并测定其不同龄期的收缩率，找出相应的规律。

1 原材料

水泥：江苏鹤林P·O42.5水泥，比表面积370m2/kg，标准稠度需水量为28.1，28天抗压强度为49.6MPa。

粉煤灰：镇江谏壁电厂的Ⅱ级粉煤灰，细度16.2%，需水量比98%。

外加剂：江苏苏博特生产的聚羧酸型高效减水剂，混凝土减水率为20.7%。

粗骨料：5mm～31.5mm连续级配碎石，含泥量0.2%，压碎值为7.8%。

细骨料：为天然河砂和洗去石粉的机制砂按3∶2的比例组合的混合砂，Ⅱ区，细度模数为2.8。其中天然河砂，Ⅱ区，细度模数2.2，含泥量1.3%，泥块含量0.1%；机制砂，细度模数3.5，亚甲蓝值0.9。

石粉：使用水洗机制砂过程中所得的石粉，烘干后使用。根据机制砂亚甲蓝试验结果可知，该石粉主要成分为矿石母岩，黏土含量很少。

2 试验方法及数据分析

在不同掺量石粉下，进行3个强度等级 （C30、C40、C50）的混凝土收缩试验。石粉掺量均按细骨料的质量百分比计算，分别为4%、6%、8%和10%，各强度等级的混凝土配合比见表1。

表1 不同强度等级的混凝土原材料配合比

混凝土的收缩试验参照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验标准》中的规定进行，采用接触法测量混凝土的收缩率。试件在一天带模养护，两天标准养护后立即测定其初始长度，此后间隔1d、3d、7d、14d和28d测量其变形读数。不同掺量石粉对不同强度等级混凝土收缩性能的影响见图1～图3。

从图1和图2可以看到：在相同的石粉掺量下，C40混凝土的收缩率要大于C30混凝土的收缩率，这是因为C40混凝土所含浆体是要大于C30混凝土的浆体含量；随着石粉掺量的增加，C30和C40的收缩率均先增大后减下，且28d收缩率最大值对应的石粉掺量均为8%。

图1 不同掺量石粉对C30混凝土收缩性能的影响

图2 不同掺量石粉对C40混凝土收缩性能的影响

图3 不同掺量石粉对C50混凝土收缩性能的影响

图3表明，随着石粉掺量的增加，C50混凝土的28d收缩率也先增大后减下，但最大值对应的石粉掺量为6%。我们知道石粉对混凝土的收缩有两方面的影响：一方面石粉增加了混凝土的浆体总量，增大了混凝土的收缩，对混凝土的收缩产生不利影响；另一方面石粉可以填充在混凝土的孔隙中，起填充效应，增加混凝土结构的密实度，抑制混凝土的收缩，对混凝土的收缩有利。所以随着石粉掺量的增加，混凝土的收缩率先增加后减小的原因，均是因为影响收缩的有利因素渐渐大于其不利因素，只是在不同配比混凝土中，发生的点不一样。

3 结语

在不同强度等级的混凝中掺入石粉，其对混凝土收缩性能，先产生不利的影响，当掺量达到一定量后，石粉的掺入又抑制了混凝土的收缩。对于C30和C40混凝土，当石粉掺量为8%的时候；混凝土28d收缩率最大，C50混凝土28d收缩率最大值对应的石粉掺量为6%。