機制砂中細粉對混凝土性能的影響及機理研究.pdf

1、細粉是機制砂中粒徑小于75μm的顆粒，其含量與特性對混凝土性能均有著重要影響。針對機制砂中細粉的特性表征和有害性評價有待完善、細粉對混凝土性能的影響規(guī)律及在規(guī)范中含量限值存在爭議，以及機制砂除粉浪費資源和污染環(huán)境等問題，本文系統研究了機制砂中細粉的特性，以及細粉的特性及量質協同對新拌和硬化混凝土性能的影響，揭示了細粉對混凝土性能的影響規(guī)律和作用機理，建立了機制砂中細粉的有害性評價方法，可為細粉含量限值的放寬及機制砂混凝土的優(yōu)質應用提供理

2、論依據與技術支撐。
　?。?）通過篩分、水洗、粉磨等方式制備了多種細粉，采用多指標表征了機制砂中原狀細粉的理化特性，比較了不同制備方式細粉的特性差異，并分析了表征指標間相關性。研究表明：機制砂中細粉在細度、礦物成分、需水性、吸附性、活性上存在較大差異，且細粉特性受制備方式的影響較大。不同細粉特性的差異本質在于活性和需水性的不同，二者分別主要與其細度和 MBV（MB值）有關。
　　（2）以不同細度和MBV的細粉為對象，在固定含

3、量下研究了機制砂中細粉的特性對混凝土性能的影響。研究表明：細粉細度的提高可從一定程度上改善水泥與減水劑的相容性和新拌混凝土的工作性，提高硬化混凝土的抗壓強度和抗氯離子滲透性，但對于干縮和抗凍性的影響較小。細粉MBV的增加會降低水泥與減水劑間相容性，提高固定坍落度下用水量和減水劑用量，降低抗凍性和增大干縮，并分別在超過10、7后降低C30、C60混凝土（W/C不變）的抗氯離子滲透性和抗壓強度。細粉MBV變化對C60混凝土性能的影響高于C3

4、0混凝土，高MBV細粉的負面影響主要是增大固定工作性下用水量所致。
　?。?）以不同 MBV細粉為對象，在變化含量下研究了細粉的質與量對混凝土性能的影響。研究表明，細粉對混凝土性能的影響不僅與含量有關，而且與MBV相關，細粉對混凝土性能的影響規(guī)律主要取決于二者間協同作用。細粉的MBV越大、含量越高，工作性、抗凍性降低和干縮增大的趨勢越顯著。C60混凝土抗壓強度和抗氯離子滲透性在細粉MBV超過7和細粉含量超過7％后降低較為顯著，而C

5、30混凝土抗壓強度和抗氯離子滲透性在細粉MBV和細粉含量變化時未受負面影響。
　　（4）通過測試不同機制砂的MBV、2.36mm通過率、細粉含量、細粉MBV等參數，確定了由細粉的含量和MBV乘積組成的改性MBV與機制砂MBV、細粉MBV的關系。分析了改性MBV與砂漿和混凝土性能的相關性，建立了采用細粉MBV和改性MBV控制含泥量的雙控體系，并分級提出了細粉含量的限值建議。研究表明，改性MBV與細粉MBV成正比，并可與機制砂MBV建

6、立正線性關系。改性MBV與砂漿以及C30和C60混凝土性能均存在較高相關性，表明改性MBV可用于評價機制砂中細粉的有害性。提出用于一般要求、有抗凍抗?jié)B要求的C30和C60混凝土中機制砂的改性MBV分別不超過和140和100、100和70。
　?。?）通過XRD、DTG、水化熱、SEM、MIP等分析了不同細粉對混凝土性能的影響機理。研究表明，細粉對水泥水化的影響不僅與水灰比和齡期有關，而且與其礦物特性有關。細粉能加速初始水解期水化，