石粉在混凝土及以后使用情况研究

1.石粉的生产：

石粉，即石头粉末。石头的种类很多，根据矿物成分划分有很多品种，如石灰石粉、大理石粉、花岗岩石粉等。在我国生产混凝土粗骨料、机制砂时，会产生一定比例的石粉。人工砂的加工和应用将成为解决天然砂资源紧张的主要途径，但在其生产过程中伴生大量石粉，如不合理利用，不仅降低资源的利用率，而且会造成环境污染、生态破坏。随着生产运用的普及，已有专门生产石粉的设备及加工企业。

2. 使用与运用：

混凝上的原材料最开始只有水泥、水和砂石。为了节约水泥，改善混凝土性能，在拌制混凝土时常掺入具有胶凝性的粒化高炉矿渣和热电厂产生的煤灰经磨细后的掺合料，这两者从工业废弃物也变成了现在供不应求的矿产品。然而，随着近儿十年来国内外工程建设的迅速发展，逐渐面临粉煤灰紧缺问题。而我国也出现，这样的问题，特别是西南地区粉煤灰供应紧张，其他地区也经常出现粉煤灰紧张情况，因此需要找一种容易获取且价格低廉的新型掺合料，近年来随着天然砂资源的枯竭，使得人工砂的运用变得普遍。而随之也产生出新的工业废弃物石粉。在当下人们缺乏对石粉的认识，认为它是对混凝山有害，目前在用的沙有江沙、河沙、机制砂。江沙、河沙开采对环境破坏较严重，且费用较高。与人工砂比较不占优势，随着人工砂普及，伴随着石粉的产生，加以利用将是发展的大方向。根据石粉生产加工过程中，可以对石粉在实际生产过程中进行需求性订购，按照所需规格生产，使生产成品中含有粒径控制在0-5mm之间，生产混凝土砂浆中可替代30%-60%砂用量。集料的质量和技术要求有颗粒级配、含泥量和泥块含量、细度模数、坚固性、轻物质含量、碱集料分应、亚甲蓝值七项。

在运用方面进行分析：

（1）对石粉在砂浆中的作用进行了分析：从砌筑砂浆、抹灰砂浆、屋面找平层三方面进行了论述，提出了石粉代替部分砂的新方法，进行了砂浆强度、和易性，粘结力的研究。提高了砌筑砂浆的强度，改善了砂浆和易性、粘结力，解决了砌体组合强度低、砂浆离析和分层现象及屋面找平层空鼓裂缝的问题。将石灰石粉加人到混凝土中，混凝土坍落度随之增加，塌落度经时损失随之减小，泌水率减小，且含气量略有减少。原因为石灰石粉颗粒在胶凝体系中起到分散和稀释作用，促使水泥颗粒的解絮，同时部分水泥被取代，浆体体系中水泥的用量降低，整个胶凝体系用水量减少。

（2）对石粉在混凝土中的作用進行了分析：从普通混凝土及特殊混凝土中运用研究。在石粉掺入后混凝土和易性明显改善，少量替代了水泥作用，在胶凝材料不变情况下后者比前者明显具有更强包裹性、密实性、孔隙率降低，且生产过程中不易离析抓底，大大改善了混凝土的施工性能。强度较之前比较提高5-8MP，节约了成本的消耗。开裂一直是伴随混凝土生产中比较头疼的问题，石粉在掺入混凝后，填充了粗细骨料之间的空隙，细骨料与掺合料之间的缝隙，降低了混凝土中空隙率，从而降低了开裂风险。在高标号混凝土中，由于胶凝材料用量大不易泵送，生产运输困难，在掺入石粉后相应减少胶凝材料用量，改善了难泵送，不好运输情况。

（3）对石粉在建筑构件中运用分析：在社会大发展过程中，所使用路基石，小区、公园建设用砖、预制构建板、水稳等同样适用。作为一种掺合料，在生产过程中掺入，提高了强度，节约了成本，又拉动了生产上运用。目前，在石粉当中对右灰石粉在混凝土中的应用研究最多。其中原因之一就是因为石灰石廉价，且易磨性好。许多学者研究了石灰石粉不同的应用方式和细度对混发土性能的影响，认为石灰石粉对混凝土性能的影响主要与其加速水化效应，活性效应和颗粒形貌效应有关。

3. 优点与缺点：

不同的研究者所使用的石灰石粉细度不一样，得出的结论不一致，有时得到的结论甚至是相反的。一般来说，石灰石粉细度越大，对混凝土强度的贡献越大。对于石粉在混凝土中的最佳掺量，不同的研究者得到的结论不一样，有的认为30%最好，有的认为10%-15%，等等，主要原因为：掺入方式的不同，有的内掺，有的外掺，所用石粉比表面积不同。

在超细石粉的研究中，过分增加石粉的细度，只考虑到其对混凝土性能的影响，没有综合去评价其混凝土的成本。将废弃的石粉进行全面的研究和分析，将其在混凝土中进行充分应用，不仅可以降低水泥用量，促进节能，降耗，节约成本，而且又能避免废弃的石粉长期的堆积对环境造成不良影响，将石粉作为种新型的掺合料在混凝土中应用其前景会越来越广阔。石灰石粉的掺入有利于混凝土的抗渗性，但不利于混凝土抗氯离子渗透性能，随着石灰石粉掺量的增加，混凝土的抗氯离子能力逐渐下降氟高子扩散系数增大。

添加粉煤灰能提高石灰石粉混凝土抗氯离子渗透能力，当混凝土中石灰石粉掺量为20%时，粉煤灰改善混凝上抗氯离了渗透性能的最佳。有些研究认为，石灰石粉能发挥其形貌效应与微集料效应，改善胶凝材料的颗粒级配，填充内部空隙，使其结构更加致密，从而提高水泥基材料的强度。对于花岗岩石粉对混凝上力学性能的影响，有研究表明10%掺量的花岗岩石粉对混凝上早期强度有一定提升作用，当掺量为20%时混凝土各龄期强度均有减小，但均在一定范围内，随花岗岩石粉掺量的提高，混凝土抗压强度降低明显随花岗岩石粉细度增大而增大。石粉对混疑上耐久性上也有着明显的改善效果，有着更大的优势。

4. 前景：

对解决实际工程的原材料紧缺问题、降低工程造价以及对环保等将具有重大的现实意义。经济合理地利用这些石粉，能够消除石粉对环境的污染，又能够为机制砂的生产和使用消除后顾之忧。石粉的形成过程使其具有较大的比表面积。一般在 600m2/kg 以上，使得其作为掺合料在混凝上中应用成为可能。近几年来，石粉在混凝上中应用已逐渐成为一种趋势，关于石粉在混凝上中的作用机理上有两种观点：一种观点认为石粉没有活性，在混凝上中起填充效应，石粉对胶凝材料起到一定填充效应，能够改善混凝上的空隙特征，浆和集料的界面结构;另一种观点认为石粉具有一定的火山灰活件，能够发挥火山灰效应，除了以上两种作用，石粉还能参与水泥水化，对混凝土的工作性和耐久性都有一定影响。这两种主张都对混凝土有着益处，所以在以后运用上成为可能。

刘宁，安徽宿州，男，汉族，：1985.11，大专，建筑工程工程师，研究方向：建筑