摘要：制造水泥高耗能， 粉煤灰質量不易控制， 河砂資源日益匱乏， 而采石行業石屑尾礦無法處理， 不只浪費資源而且污染環境。但將石粉與石屑分離也是需要大量人力物力的。筆者通過一些室內試驗， 來分析不進行篩分情況下石粉在混凝土中的應用。
關鍵詞：石屑石粉； 混凝土； 水泥； 性能對比；
0 引言
隨著工程建設項目的增多、體量增大， 對水泥混凝土的使用越來越大， 對混凝土的原材料需求也越來越大。而現在石粉石屑的用途主要用于公路路基的級配碎石、路面的瀝青混凝土、水泥空心磚等行業， 用量較少。而實際碎石開采過程中的大量石粉都被水泥沖走、掩埋覆蓋， 若能使普通石屑石粉用于水泥混凝土， 則可解決上述問題。本文主要對0.15~4.75mm的機制砂和粒徑小于0.075mm的石粉的混合料進行探討。
1 試驗用原材料
（1） 水泥：江門海螺水泥有限公司， P.O 42.5; （2） 粉煤灰：神華廣東國華粵電臺山發電廠有限公司， F類C50以下級； （3） 細骨料：肇慶西江河砂， 細度模數MX=2.5; （4） 粗骨料：江門大澤白水帶采石場， 碎石由5~10mm、10~20 mm、16~31.5 mm碎石按20%:50%:30%比例混合而成， 為5~31.5mm連續級配， 含泥量0.4%; （5） 外加劑：安徽中鐵工程材料科技有限公司， RAWY101聚羧酸高性能減水劑； （6） 水：廣東江門新會， 飲用水； （7） 石屑石粉：江門大澤白水帶， 其顆粒級配見表1.
2 試驗方案
（1） 研究在相同的標準條件下， 過0.9mm的石屑石粉分別以0%、5%、10%、15%、20%替代等量水泥， 考察不同的石粉替代率下水泥膠砂的流動性和力學性能， 以找到合適的石粉替代水泥用量。
（2） 研究過2.36mm的石屑石粉與水泥相比， 對高性能減水劑的減水劑影響。石粉摻量按5%、10%、15%遞增來等量替代水泥， 進行拌合物性能試驗， 比較減水率和28d抗壓強度比的變化。
（3） 通過試驗， 找出合適的石粉石屑摻量進行配合比設計， 考察石屑石粉摻入后， 混凝土的工作性能和力學性能、耐久性， 以評價石屑石粉在混凝土中應用的可行性。
3 試驗過程及數據處理
（1） 依據GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法 （ISO法） 》、GB/T2419-2005《水泥膠砂流動度測定方法》， 按照表2所示的水泥膠砂配合比， 以此進行水泥膠砂的拌制、流動性檢測、膠砂試件成型、養護及28d抗壓強度試驗。
由表3可見， 在石粉摻入量為5%時， 流動度、強度變化較小， 當石粉摻入量大于10%時， 膠砂流動度及強度衰減快。因此石粉的摻入量不宜超過5%.過多的石粉石屑會增加骨料間的摩擦， 降低膠砂流動性[1].同時水泥的膠結作用也會降低， 畢竟石粉的活性較低。
（2） 石粉替代水泥對混凝土減水劑的影響。
石粉的空隙較多， 所以其吸附性也較大， 必然會吸附減水劑作用分子。當混凝土中摻入一定量的石粉之后， 就會造成減水劑的減水率變化[2].本次試驗依據GB/T8076-2008《混凝土外加劑》， 基準混凝土和受檢混凝土的坍落度按200±10mm執行， 具體配合比及試驗結果如表4.
由表4可見， 單純采用石粉替代水泥， 并不會造成減水劑的減水率降低。主要因為水泥顆粒也是經磨碎的， 表面粗糙且存在一定的吸附性， 相對來說， 石粉的吸附性還是要比水泥低。由于石粉的吸附性較低， 因此隨著石粉摻量的增加， 減水劑的減水效果還會有所提高。在抗壓強度比分析中， 低摻量的石屑石粉對抗壓強度影響較小， 摻量超過10%時， 抗壓強度下降明顯， 同時混凝土保水性會有所降低， 泌水增加[3].
（3） 石屑石粉配合比設計及性能。
通過對摻石屑石粉的膠砂和混凝土試驗， 基本能確定石粉石屑的最佳摻量為5%, 利用這一摻量設計C30混凝土配合比， 將其與無石屑石粉的混凝土配合比進行對比力學性能、工作性能、耐久性能， 以評價石屑石粉用于混凝土的適用性。普通C30混凝土及摻石屑石粉配合比如表5.
由表6可見， 對摻加石屑石粉的混凝土進行合理的配合比設計， 能在保證混凝土施工性能、力學性能、耐久性能的情況下， 節約成本， 合理利用廢棄資源。
4 結論
（1） 進行合理的配合比設計， 石屑石粉也能作為一種摻和料， 應用于水泥混凝土中。 （2） 碎石中的石屑石粉， 其組份和本文所述石屑石粉類似。因此， 只要在配合比設計， 合理考慮石屑石粉的各種變化， 設計不同石屑石粉含量下的配合比， 就能在不進行水洗區分的情況下將其應用到水泥混凝土中。但配合比設計是應當將石屑石粉當膠凝材料考慮， 進行減水劑的計算。 （3） 在實際施工時應嚴格檢測碎石中的石屑石粉含量， 根據檢測結果選用不同的配合比施工。這樣既能保證施工質量， 亦可節約資源， 節省成本。
參考文獻
[1]王巖， 史春亮， 王薇。石屑在商品混凝土中的應用。
[2]馬保國， 楊虎， 譚洪波， 嚴敏。黏土和石粉含量對聚羧酸減水劑的影響研究。
[3]陳卓利。石粉對混凝土性能影響的試驗研究。
關鍵詞：石屑石粉； 混凝土； 水泥； 性能對比；
0 引言
隨著工程建設項目的增多、體量增大， 對水泥混凝土的使用越來越大， 對混凝土的原材料需求也越來越大。而現在石粉石屑的用途主要用于公路路基的級配碎石、路面的瀝青混凝土、水泥空心磚等行業， 用量較少。而實際碎石開采過程中的大量石粉都被水泥沖走、掩埋覆蓋， 若能使普通石屑石粉用于水泥混凝土， 則可解決上述問題。本文主要對0.15~4.75mm的機制砂和粒徑小于0.075mm的石粉的混合料進行探討。
1 試驗用原材料
（1） 水泥：江門海螺水泥有限公司， P.O 42.5; （2） 粉煤灰：神華廣東國華粵電臺山發電廠有限公司， F類C50以下級； （3） 細骨料：肇慶西江河砂， 細度模數MX=2.5; （4） 粗骨料：江門大澤白水帶采石場， 碎石由5~10mm、10~20 mm、16~31.5 mm碎石按20%:50%:30%比例混合而成， 為5~31.5mm連續級配， 含泥量0.4%; （5） 外加劑：安徽中鐵工程材料科技有限公司， RAWY101聚羧酸高性能減水劑； （6） 水：廣東江門新會， 飲用水； （7） 石屑石粉：江門大澤白水帶， 其顆粒級配見表1.
2 試驗方案
（1） 研究在相同的標準條件下， 過0.9mm的石屑石粉分別以0%、5%、10%、15%、20%替代等量水泥， 考察不同的石粉替代率下水泥膠砂的流動性和力學性能， 以找到合適的石粉替代水泥用量。
表1 石屑石粉顆粒級配
（2） 研究過2.36mm的石屑石粉與水泥相比， 對高性能減水劑的減水劑影響。石粉摻量按5%、10%、15%遞增來等量替代水泥， 進行拌合物性能試驗， 比較減水率和28d抗壓強度比的變化。
（3） 通過試驗， 找出合適的石粉石屑摻量進行配合比設計， 考察石屑石粉摻入后， 混凝土的工作性能和力學性能、耐久性， 以評價石屑石粉在混凝土中應用的可行性。
3 試驗過程及數據處理
（1） 依據GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法 （ISO法） 》、GB/T2419-2005《水泥膠砂流動度測定方法》， 按照表2所示的水泥膠砂配合比， 以此進行水泥膠砂的拌制、流動性檢測、膠砂試件成型、養護及28d抗壓強度試驗。
表2 石粉替代水泥膠砂試驗配合比
由表3可見， 在石粉摻入量為5%時， 流動度、強度變化較小， 當石粉摻入量大于10%時， 膠砂流動度及強度衰減快。因此石粉的摻入量不宜超過5%.過多的石粉石屑會增加骨料間的摩擦， 降低膠砂流動性[1].同時水泥的膠結作用也會降低， 畢竟石粉的活性較低。
表3 石粉替代水泥對水泥膠砂流動度
（2） 石粉替代水泥對混凝土減水劑的影響。
石粉的空隙較多， 所以其吸附性也較大， 必然會吸附減水劑作用分子。當混凝土中摻入一定量的石粉之后， 就會造成減水劑的減水率變化[2].本次試驗依據GB/T8076-2008《混凝土外加劑》， 基準混凝土和受檢混凝土的坍落度按200±10mm執行， 具體配合比及試驗結果如表4.
由表4可見， 單純采用石粉替代水泥， 并不會造成減水劑的減水率降低。主要因為水泥顆粒也是經磨碎的， 表面粗糙且存在一定的吸附性， 相對來說， 石粉的吸附性還是要比水泥低。由于石粉的吸附性較低， 因此隨著石粉摻量的增加， 減水劑的減水效果還會有所提高。在抗壓強度比分析中， 低摻量的石屑石粉對抗壓強度影響較小， 摻量超過10%時， 抗壓強度下降明顯， 同時混凝土保水性會有所降低， 泌水增加[3].
表4 石屑石粉替代水泥對減水劑的影響
（3） 石屑石粉配合比設計及性能。
通過對摻石屑石粉的膠砂和混凝土試驗， 基本能確定石粉石屑的最佳摻量為5%, 利用這一摻量設計C30混凝土配合比， 將其與無石屑石粉的混凝土配合比進行對比力學性能、工作性能、耐久性能， 以評價石屑石粉用于混凝土的適用性。普通C30混凝土及摻石屑石粉配合比如表5.
表5 石屑石粉用于水泥混凝土的配合比
對以上配合比進行主要拌合物性能、力學性能和耐久性能試驗， 其檢測結果如表6.
表6 摻石屑石粉混凝土的性能
由表6可見， 對摻加石屑石粉的混凝土進行合理的配合比設計， 能在保證混凝土施工性能、力學性能、耐久性能的情況下， 節約成本， 合理利用廢棄資源。
4 結論
（1） 進行合理的配合比設計， 石屑石粉也能作為一種摻和料， 應用于水泥混凝土中。 （2） 碎石中的石屑石粉， 其組份和本文所述石屑石粉類似。因此， 只要在配合比設計， 合理考慮石屑石粉的各種變化， 設計不同石屑石粉含量下的配合比， 就能在不進行水洗區分的情況下將其應用到水泥混凝土中。但配合比設計是應當將石屑石粉當膠凝材料考慮， 進行減水劑的計算。 （3） 在實際施工時應嚴格檢測碎石中的石屑石粉含量， 根據檢測結果選用不同的配合比施工。這樣既能保證施工質量， 亦可節約資源， 節省成本。
參考文獻
[1]王巖， 史春亮， 王薇。石屑在商品混凝土中的應用。
[2]馬保國， 楊虎， 譚洪波， 嚴敏。黏土和石粉含量對聚羧酸減水劑的影響研究。
[3]陳卓利。石粉對混凝土性能影響的試驗研究。
