嵩山重工讲解机制砂中石粉对胶凝材料体系水化的影响

导读:吴明威f62]等人研究了机制砂中小于石粉对混凝土拌和物性能的影响，认为石粉是一种惰性掺和料，颗粒细小，补充了混凝土中缺少的细颗粒，增大了固体表面积对水体积的比例，从而减少了泌水和离析，而且石粉能和水泥及水形成柔软的浆体，增加了混凝土的浆量，从而改善了混凝土的和易性。

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机制砂中石粉对胶凝材料体系水化过程的影响

目前，国内外对石粉在混凝土中的应用和研究很多是结合实际工程进行的，主要体现在机制砂设备中制砂机生产的机制砂中石粉含量对混凝土宏观性能的影响上，对微观结构、胶凝材料体系的水化特性及石粉在胶凝材料体系水化过程中的作用机理方面的研究还比较少。

少数研究人员认为：石粉是一种惰性掺合料，细度很小，它不参与水泥的水化过程，只起到微集料填充的作用。

而大多数的研究人员则认为：石粉参与水泥的水化过程，对混凝土的工作性能和为学性能都有影响。

        研究人员们[Il]发现：作为活性掺合料，CaC03对C3S水化有良好的促进作用，不仅能提高混凝土的早期强度，而且还能降低水泥的能耗。

        路平和路树标[12]研究发现：以石粉作为掺合料，发现Ca(OH)2晶体聚集在CaC03的周围，将CaC03腐蚀，发生反应生成新相一碱式碳酸钙，这种物质在接口区具有很好的粘结作用，而且在水化后期通过SEM观察，很难发现CaC03晶体。

因此CaC03并不是惰性材料，能与周围介质发生发应。

        Detwile和Tennjs[也发现了石粉在混凝土硬化过程中的加速作用，适当掺量的石灰石粉充当了C-S-H的成核基体，降低了成核位垒，加速了水泥水化。

另外CaC03加速C3S水化的程度还与石粉细度有关，水化程度随石粉细度的增加而增加，且C3S的早期水化受影响更大。

       周明凯等人[14]试验发现：石粉对水泥水化具有增强作用，起晶核作用，能诱导水泥的水化产物析晶，加速并参与水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石转化为单硫型水化硫铝酸钙。

       G Kakali、https://www.flowerba.com/、https://www.flowerba.com/和的研究也证明‘15]：石粉在水化的过程中，能与水泥中C3A祁C4F发生反应，生成水化碳铝酸钙，改善水泥基材料性能。

因此，石粉不是完全惰性的掺合料。

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机制砂中石粉对混凝土工作性的影响-嵩山重工机制砂设备

许多研究者关于石粉含量对机制砂混凝土和易性影响方面的结论不一-致。

一部分学者认为：与河砂混凝土相比，石粉增人混凝土的需水量导致混凝土比较干稠，和易性变差：另一部分认为：石粉对机制砂混凝土和易性的影响存在一个度的问题，也就是最优石粉含量的问题，超过了这个度，石粉对混凝土和易性有不良影响。

        嵩山重工的试验结果表明：山砂中粉末（以下颗粒）含量对砂浆稠度的影响随灰砂比变化而不同。

灰砂比较大、水灰比较小时，粉末含量增加，稠度下降；灰砂比较小、水灰比较大时，粉末含量增加，砂浆和易性反而大大改善。

吴明威f62]等人研究了机制砂中小于石粉对混凝土拌和物性能的影响，认为石粉是一种惰性掺和料，颗粒细小，补充了混凝土中缺少的细颗粒，增大了固体表面积对水体积的比例，从而减少了泌水和离析，而且石粉能和水泥及水形成柔软的浆体，增加了混凝土的浆量，从而改善了混凝土的和易性。

郑金炎63]通过机制砂在商品泥凝上中的应用，总结出石粉含量对混凝土和易性的影响有个限度，超过了这个限度，随着石粉含量的增加，混凝土用水量增加，拌和物显得干稠，其它性能也会随之下降。

李亚杰在《建筑材料》中也有关于机制砂生产线人工砂石粉含量的描述：机制粉设备生产的人工砂内粗颗粒一般含量较多，当将细度模数控制在理想范围（中砂）时，若小于的石粉含量过少，往往使混凝土拌和物的粘聚性较差；但若石粉含量过多，又会使混凝土用水量增大并影响混凝上的强度及耐久性。

故石粉含量一般控制在60/"-12%之间”。

而陈家珑I65]的研究结果表明：石粉中70%颗粒分布集中在16ym以上，平均粒径为该石粉的粒度分布，不但不会阻碍水泥与骨料的结合，相反，填补了混凝土骨料之间的空隙，在一定程度上提高了混凝土保水性和粘聚性，改善了离析泌水现象，使得混凝土易于成型振捣，改善了混凝上工作性。

这些作用在低强度等级混凝土中特别明显，很好地解决了配制低强混凝七时强度富余过大与工作性差之间的矛盾。

    许多研究明确表示，随着机制砂中石粉含量的增大，混凝土的需水量明显的增加。

这个观点似乎和早期的石粉有助于改善混凝土的塑性性能这一观点相矛盾。

在不改变粗细集料比例的前提下，集料的比表面积会随着石粉含量的增加而变大，他们也将混凝土需水量的增加归结于比表面积的增加。

Ahmedl671等研究了相同坍落度和固定水灰比时的混凝土，发现在同定坍落度(100+15mm)时，混凝土的需水量随着石粉含量的增加而增加。

在较大水灰比(>)时，天然砂和固定石粉含量的机制砂相比而言，在获得相同坍落度时，采用天然砂配制混凝土的水灰比较机制砂的大。

[68J认为，在其它条件相同时，随石粉含量的增加，混凝土坍落度下降。

Alrr指出：一般研究者认为增加石粉会增加需水量，但石粉在填充骨料空隙的情况，就不会增大需水量。

Sahul等人通过机制砂部分取代河砂配制混合砂混凝土的试验研究得出：(1)机制砂部分取代河砂在没有外加剂时，混合砂混凝土的工作性变差。

(2)随高效外加剂掺量的增加，混合砂混凝土工作性逐步改善。

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石粉岩性对水泥浆体化学收缩的影响-嵩山重工机制砂设备

机制砂设备生产的要制砂中的 化学收缩又称水化收缩。

水泥水化后，同相体积增加，但水泥．水体系的绝对体积则减小。

所有的胶凝材料水化以后都有这种减缩作用，因为水化反应前后的平均密度不同。

大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后，体积减缩总量为7～9%。

在硬化前，所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；在硬化后，则宏观体积不变而水泥．水体系减缩后形成内部孔隙。

当矿物掺和料加入水泥浆体中后，由于矿物掺和料的晶核效应、二次水化反应等，导致复合水泥浆体与未掺加矿物掺和料的浆体水化反应不完全相同，进而导致水化反应引起的收缩不同。

本节采取等质量取代水泥的方式对比研究石粉岩性对水泥浆体化学收缩的影响，水泥取代量为20%。

        在早期阶段，粉煤灰对水泥浆体他学收缩影响最小，而矿粉对水泥浆体化学收缩值影响最大，其12h前的化学收缩值甚至超过的纯水泥浆体的化收缩值。

而几种不同岩性石粉对水泥浆体化学收缩值的影响介于制砂机粉煤灰与矿粉的影响作用之间，且石英岩的化学收缩值最小，石灰岩石粉的化学收缩值最大，可能是由于早期石粉的晶核效应，使水泥早期水化加速，促使水泥浆体的化学收缩增大。

随着龄期的延长，粉煤灰的化学收缩值增加迅速，两种滔性矿物掺和料的化学收缩值均明显高于石粉的化学收缩值，掺加矿粉的水泥浆体最终化学收缩值超过纯水泥浆体的化学收缩值。

而掺加几种不同岩性石粉的水泥浆体其总的化学收缩值基本相当。

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