浅谈石粉含量对混凝土强度产生的影响

（河北建设集团股份有限公司混凝土分公司，河北 保定 071000）

目前全球消耗数量大、使用频率最大的建筑材料是水泥及混凝土，混凝土各种原材日益紧张，价格上涨，给混凝土企业带来巨大压力，因此亟需寻求新的原材料来缓解目前原材料紧张和品质下滑问题。

石粉是指生产建筑骨料的采石场在生产过程中由于石子破碎、摩擦等作用而产生的粒径小于 0.08mm 的粉尘，通过收尘系统进行收集并存储且采用运输罐车运送的一种粉料。石粉作为一种废料只是堆存，将其应用于混凝土中，不但可以改善混凝土孔结构，降低混凝土水化热，提高混凝土耐久性，而且变废为宝，保护环境，具有经济和环境双重意义。

1 原材料相关数据

（1）水泥：唐山冀东 P·O42.5 水泥，3d 抗折强度为 6.1MPa，抗压强度为 30.0MPa，28d 抗折强度为9.7MPa，抗压强度为 54.4MPa。

（2）矿粉：唐山唐龙 S95，7d 矿粉活性为 88%，28d 矿粉活性为 98%。

（3）粉煤灰：勇昭 Ⅱ 级 F 类，细度 17%。

（4）石子：唐山丰润碎石 5～25mm，级配良好，针片状颗粒含量 5%。

（5）砂子：唐山迁安机制砂，细度模数为 2.75，含泥量 1.3%。

（6）外加剂：河北恒誉聚羧酸泵送剂。

（7）水：自来水。

（8）石粉：唐山迁安机制砂磨细得到。

2 试验设备

（1）试模：100mm×100mm×100mm 试模。

（2）标准振动台：3000±200 次负荷下的振动幅度为 0.40。

（3）压力试验机：YE-2000 型。

（4）坍落度筒。

（5）精度为 0.1kg 秤。

3 试验方法

本试验以石粉代替等质量的部分机制砂来配制混凝土，以不添加石粉的 C30 混凝土的坍落度为基准，石粉取代率分别为 2.5%，5%，7.5% 和 10%，（在此期间混凝土禁止阳光直射，且在混凝土表面覆盖保鲜膜，避免水分流失），24 小时后拆模放入标准养护室进行养护。分别测得不同石粉含量混凝土 3d、7d、14d 及 28d的强度，对比后得出石粉对混凝土抗压强度的影响。

4 试验配合比

C30 混凝土配合比见表 1。

表1 C 30 混凝土配合比 k g/m3

5 试验数据

由于本试验中石子及机制砂中本身含有石粉，在此试验中忽略不计，通过对不同掺量的石粉代替部分机制砂进行试配得到数据，详见表 2。

6 试验数据分析

根据表 1 和表 2 数据分别绘制折线图，见图 1 和图2，分析石粉掺量对混凝土单方用水量及混凝土强度影响。

从图 1 可以看出随着石粉掺量的增加，混凝土单方用水量逐渐减小，当石粉掺量达到 10% 时，混凝土用水量超过基准用水量。石粉含量占机制砂 7.5% 以下时，会减少混凝土的用水量。因为机制砂表面凹凸不平，流动性相比河砂较差，在添加石粉后，浆体变多从而增加了混凝土的流动性，减少了需水量。石粉含量占机制砂 10% 时，混凝土用水量增加，因为过多的石粉相比较机制砂吸水性更高，用水量随之增大。

表2 强度汇总表 MP a

图1 石粉掺量对混凝土单方用水量影响

图2 石粉掺量对混凝土强度影响

从图 2 可以看出随着石粉掺量的增加混凝土强度有所增加，当石粉掺量在 5.0% 时，强度最高，因为石粉的减少混凝土颗粒物之间的间隙，密实度增加，混凝土强度增加。

随着掺量继续增加，强度有所降低，当石粉掺量超过 10% 时，强度低于基准强度，因为过多的石粉会产生过多的浆体，用水量的增加，导致混凝土试块强度的降低。

7 总结

使用机制砂复掺石粉配制混凝土时，石粉替代机制砂最佳掺量为 7.5%，不宜超过 10%。机制砂的使用是商混站未来的趋势，如何在满足混凝土的各项性能的前提下更好的运用机制砂，控制机制砂中的石粉，从而降低混凝土原材成本还需深入研究。