浅谈石屑对混凝土性能的影响

王雪东

（亚泰（大连）预制建筑制品有限公司，辽宁 大连 116000）

0 引言

随着现代化工业进程的发展，混凝土已经成为建筑工程中用量最大的建筑材料。市场对砂石的大量需求，导致目前各地均出现砂源紧缺的现象，并且价格不断上涨而质量却在不断下降。为了达到环保的要求，各地区陆续禁止开采河砂，已经严重影响了混凝土的供应；目前碎石的大量开采产生了非常多的石屑，如不加以利用将会对环境造成污染。石屑具有表面粗糙、多棱角、石粉含量高、颗粒级配大等特点，本文将对石屑替代部分河砂开展研究。

1 原材料

（1）水泥：亚泰富山等级 P·O42.5 级水泥，物理性能见表 1。

（2）砂：普兰店地区中砂，细度模数 2.7，堆积密度 1470kg/m3，表观密度 2560kg/m3，泥块含量为 0，含泥量 2.5%。

（3）石：普兰店地区公称粒径 5～16mm 连续级配碎石，堆积密度 1390kg/m3，表观密度 2750kg/m3，泥块含量为 0，含泥量 0.7%。

（4）水：地下井水。

（5）外加剂：建科聚羧酸减水剂，减水率 29%，固含量 25%，引气量 2.6%。

表 2 砂子与石屑掺配颗粒级配

（6）粉煤灰：连热电Ⅰ级粉煤灰，细度 11.2%，需水量比 96%，烧失量 1.9%，28d 活性指数 75%。

（7）石屑：普兰店石屑，细度模数 3.7，含粉量7.9%，泥块含量为 0，MB 值 0.8g/kg。

砂子与石屑掺配后颗粒级配，其筛分析结果见表2。试验得出，编号 1，砂子与石屑的比例是 8:2 时其细度模数为 2.9；编号 2，砂子与石屑的比例是 6:4 时其细度模数为 3.1；编号 3，砂子与石屑的比例是 4:6 时其细度模数为 3.3。

砂子与石屑掺配后基础数据，见表 3。

表 3 砂子与石屑掺配后基础数据

2 混凝土试配

依照现行 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》进行 C30 混凝土配合比设计，具体数据见表 4。

表 4 C30 混凝土配合比 kg/m3

3 试验过程

基准配合比混凝土工作性良好，具有较好的粘聚性和保水性，将石屑取代 20% 及 40% 砂子后，混凝土工作性良好，均具有较好的和易性，当取代 60% 时，工作性能差，不利于混凝土施工。

将每组混凝土留样进行标养，分别测试 7 天及 28天强度，石屑混凝土强度与基准混凝土强度进行对比，数据见表 5。

表 5 混凝土性能对比试验结果

4 结果分析

通过试验得出，随石屑掺量增高到一定程度时，混凝土坍落度和扩展度变差，且伴有泌水等不利现象，虽然强度有所提高，但工作性变差；当掺入 40% 的石屑时，混凝土坍落度与基准混凝土坍落度工作性相仿，且强度得到明显提升。

5 结论

掺入适量的石屑可以完善混凝土骨料的级配，并且石屑中含有部分石粉，这对混凝土强度、工作性、密实度均得到有效提升，既节省了原材料的成本，又解决了环境污染的问题。但由于石屑表面粗糙、棱角多，导致混凝土流动性差且容易泌水，不适用于拌制素石屑混凝土，同时石屑混凝土也不适用于超高层混凝土泵送施工。虽然由于石屑的本身性能关系，限制了石屑的使用范围，但对于环境保护、利废工程仍具有重大意义。