石屑和天然砂于混凝土的抗火性研究

朱 兵

(江苏如东县建筑质量检测中心，江苏如东 226400)

1 石屑和天然砂于混凝土的应用

天然砂是由天然条件产生的，其产生的途径多为岩石的风力作用。其粒径在5 mm以下。石屑的探索与应用自20世纪末开始，由于经济建设发展使天然砂在自然界中的快速损耗，迫使社会思考其他材料的转换，后来集中关注在了石屑的使用。各种对石屑应用于混凝土的性能研究迅速展开，形成各种理论，然后逐渐应用起来，积累成实际经验。目前，石屑混凝土的应用已占据很大的建筑市场份额。

2 石屑和天然砂的物质特性比较

石屑和天然砂两种物质的相同点是它们的粒径均小于5 mm，异同点如下:

1)形成原因上，石屑的形成是由器械破碎，然后根据粒径筛分而成;但是天然砂则是在自然条件下经过风化、水体作用下摩擦、重力选择和自然分选而成。

2)从物理形态上，石屑形态较粗，多数形态不规则，密度较大，石粉含量较少;天然砂形态较细，相对外形要规则很多，含泥量比石屑多，天然砂由水力作用或风力作用而变得光滑。

3)从质地上，石屑的质地不如天然砂，所用应用性能上有所区别，在对质地有高要求的混凝土中，天然砂要优于石屑。在对质地一般要求的混凝土中，则石屑和天然砂均可以使用。参照GB/T 14684-2001建筑用砂标准，对目前建筑领域中使用的普通性石屑和天然砂进行了细度模数、石粉和泥块含量、坚固性表观密度、堆积密度、空隙率等项的基本性能对比，见表1。

表1 石屑和天然砂的基本性能

3 石屑和天然砂于混凝土在火灾中的表现对比

火灾中混凝土结构所存在的耐久性已早有研究，下面将对石屑和天然砂应用于混凝土后，在火灾中的结构耐久性做下简单对比分析:

1)石屑和天然砂中氯离子对混凝土的作用。火灾中氯离子对于混凝土的作用主要有两点:

a．火灾的高温影响混凝土材料自身的抵抗毒害物质侵蚀的能力;

b．火灾中所含有的毒害物质侵蚀混凝土结构。

从高温影响混凝土材料来看，随着燃烧温度的逐渐变高，混凝土材料内部的自由水和吸附水大量蒸发，材料内部的空隙率增大，材料裂缝逐渐开始出现，混凝土强度迅速下降。天然砂中氯离子含量要高于石屑，因此火灾中天然砂混凝土在高温中的材料裂解速度快于石屑混凝土，天然砂混凝土材料抵抗毒害物质侵蚀能力弱于石屑混凝土。

2)石屑和天然砂混凝土在火灾中的裂隙影响。混凝土在火灾中的温度差异直接导致混凝土结构产生裂隙。裂隙又分横向的和纵向的，纵向裂隙对于结构影响最为不利。从石屑和天然砂的基本性能对比来看，石屑的空隙率比天然砂高。因此高温中石屑混凝土较天然砂混凝土容易产生裂隙。

4 结语

天然砂混凝土材料抵抗毒害物质侵蚀能力弱于石屑混凝土。同时，高温中石屑混凝土又较天然砂混凝土容易产生裂缝。由于火灾中氯离子对混凝土的影响大于裂缝产生的影响。综上，天然砂混凝土对火灾的抵抗能力稍弱于石屑混凝土。

［1］尹聚民，牛焕玲．人工砂在泵送混凝土中的研究及应用［J］．中国粉体技术，2006(1):37-38．

［2］洪锦祥，蒋林华，黄 卫，等．人工砂中石粉对混凝土性能影响及其作用机理研究［J］．公路交通科技，2005(10):59-60．