使用碎石場下腳料-石屑拌制混凝土應(yīng)注意

1、使用碎石場下腳料石屑拌制混凝土注意事項在環(huán)保的高壓政策下， 許多地方相繼出臺限采或禁采措施，使得混凝土用砂的供需矛盾日益突出，天然砂質(zhì)量不斷降低， 價格卻持續(xù)走高，甚至有些地方出現(xiàn)無砂可用的現(xiàn)象。有部分砂料供應(yīng)商用碎石 場下腳料 石屑作為機制砂出售給攪拌站使用，石屑從粒形和級配上都區(qū)別與機制砂。 JTGE42-2005公路工程骨料試驗規(guī)程 中規(guī)定： 石屑是指采石場加工碎石時通過最小篩孔（通常為4.75mm）的篩下部分。 而機制砂是指由碎石及礫石經(jīng)制砂 機反復(fù)加 工至粒徑4.75mm的細骨料?？梢钥闯觯寂c機制砂區(qū)別在于，石屑為碎石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾料，是一種廢棄物，從細度模數(shù)來看，多數(shù)石屑為

2、 3.0 3.6 之間，而機制砂是通過人為加工處理得到的級配、粒形可控的細骨料。 由于石料廠生產(chǎn)流程和工藝不同，石屑的物理性能指標變化范圍較大，細度模數(shù)的變化范圍為較大，表觀密度為2.60g/cm32.80g/cm3，空隙率在42% 47%之間，并且含有大量料徑小于 0.16mm 的細粉顆粒。石屑顆粒存在級配差， 通?！皟深^顆粒含量大， 中間顆粒含量少 ”，表面粗糙、多棱角，針片狀含量偏高，石粉含量高。碎石生產(chǎn)過程中不可避免地帶入泥粉，使用石屑時，應(yīng)嚴格控制泥粉的含量，必要時 應(yīng)對石屑進行清洗。 因此，使用碎石場石屑作為細骨料配制混凝土?xí)r， 應(yīng)根據(jù)當?shù)貙嶋H情況， 對周邊地區(qū)石屑的性能進行綜合分

3、析，制定出合理的混凝土配合比。（一）石屑對混凝土性能的影響）拌合物性能石屑是碎石場的下腳料，由機械破碎而得，表面較粗糙，且多尖 銳的棱角， 拌制混凝土?xí)r顆粒間摩擦力增加，往往會降低混凝土拌合物的流動性。石屑的細度模數(shù)偏大，一般細度模數(shù)大于3.0，且級配不合理，常常表現(xiàn)為 “兩頭顆粒含量大，中間顆粒含量少”，配合比使用不合理時，易出現(xiàn)骨料堆積的 “草帽狀 ”。當石屑中粒徑小于0.15mm 的石粉顆粒偏多時，由于石粉非常細，所以其吸水能力很強，會嚴重 影響混凝土的流動性， 易導(dǎo)致混凝土用水量增大， 使混凝土的流動性降低。為獲得滿意的工作性需通過增加減水劑摻量，減水劑用量隨石粉含量的增加而增大。另一

4、方面，石屑中的石粉，配制中低強度等級 混凝土?xí)r可以補充混凝土的細顆粒含量，提高混凝土拌合物漿體量增加，改善拌合物的保水性和黏聚性。有些碎石場為減少石屑中的含泥量，將石屑進行沖洗， 造成細顆粒含量偏少，拌制混凝土?xí)r往往造成拌合物的保水性、粘聚性降低， 泌水增加。）力學(xué)性能使用石屑拌制的混凝土依然符合抗壓強度與水膠比之間的水膠比定律，但其經(jīng)驗公式宜根據(jù)試驗確定。石屑對混凝土拌合物強度的影響主要有以下幾點：（ 1）粒徑小于 0.15mm 的石粉顆粒，能夠改善混凝土骨料級配， 增加混凝土拌合物的漿體量，改善混凝土拌合物的和易性， 提高混凝土拌合物的保水性，減少泌水，減少了自由水在界面上聚集，改善漿體與

5、骨料界面的強度；（ 2）石屑中的石粉填充了混凝土內(nèi)的毛細孔，增強了混凝土的密實性，使得混凝土內(nèi)的大孔得到細化，即改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)；（ 3）石屑表面粗糙，帶有尖銳棱角，使得骨料與漿體的粘結(jié)力得到增強，也有利于界面的改善。（ 3）耐久性能石屑對混凝土耐久性影響的試驗研究，目前進行得較少， 部分試驗結(jié)果也不一致。在混凝土的抗?jié)B性方面， 由于石屑中含有一定量的石粉微粒，使得石屑混凝土具有很好的保水性，易于振搗成型，粘聚性強，改善和易性，提高了混凝土密實性， 也就提高了混凝土抗水滲透性能。另外， 由于石粉具有填充效應(yīng)， 使硬化后混凝土結(jié)構(gòu)密實， 提高混凝土抗水滲透性。但是繼續(xù)增加石屑中石粉含量時，體

6、系中石粉與水泥比例過 大，水泥不足以完全填充砂與石粉所形成的空隙，不足以產(chǎn)生足夠的膠凝性，使得混凝土硬化后空隙增加，致使混凝土抗水滲透性降低。其次，由于石粉比表面積非常大， 必然導(dǎo)致包裹石粉所需用水量增加， 使得可供水泥水化的水份降低，水泥水化不完全， 混凝土硬化后產(chǎn)生孔隙較多，從而降低混凝土抗?jié)B性。另外，過量石粉的引入，一部分 石粉聚集在骨料表面， 降低了骨料的粗糙程度影響了水泥石與骨料之間的膠結(jié)能力損害了界面的性能，因此降低了混凝土的抗?jié)B性。在混凝土的收縮性能方面，不同學(xué)者有不同的結(jié)果。洪錦祥等人的研究表明，當石屑中的石粉含量較高時，用其代砂配制的混凝土收縮變形比普通混凝土略大，但收縮率均

7、在正常范圍內(nèi)； 而陳家瓏的研究則表明，石屑對混凝土的干縮值無不良影響。在混凝土的抗凍性方面， 陳家瓏的研究表明， 石屑對混凝土的抗凍性無不良影響。（二）石屑應(yīng)用于混凝土中應(yīng)注意的問題（ 1）石屑的表面棱角較多，表面粗糙，顆粒級配差，在使用時應(yīng)注意級配的調(diào)整， 或?qū)⒑由芭c不同石屑混合使用。石屑混凝土的配合比設(shè)計基本上可按普通混凝土配合比設(shè)計原則及方法進行，石屑混凝土的合理砂率可通過骨料混合料體系空隙率試驗來確定。（ 2）石屑的石粉含量通常比較大，需水量較大且坍落度經(jīng)時損失也偏大，易造成混凝土和易性變差，拌合物呆滯，流動性差，甚至 無法泵送施工， 在配合比設(shè)計中合理應(yīng)用外加劑，以改善石屑混凝土的和

8、易性；（ 3）石屑細度模數(shù)偏大，尤其是使用水洗石屑時，配制的混凝土粘聚性和保水性較差。 在強度等級較低的混凝土中， 膠凝材料用量較少，使用時適當提高砂率，適當降低坍落度，適當延長攪拌時間， 縮短振搗時間，以克服泌水現(xiàn)象。（ 4）石屑混凝土的石粉含量、砂率對石屑混凝土的干縮性能影響比較大，尤其早期干縮值大，宜適當控制石粉含量，并加強早期濕水養(yǎng)護；（ 5）石屑中含有石英，所以應(yīng)用之前，需對其進行堿 -骨料反應(yīng)測試，以防止混凝土產(chǎn)生堿骨料破壞。在環(huán)保的高壓政策下，許多地 方相繼出臺限采或禁采措施，使得混凝土用砂的供需矛盾日益突出， 天然砂質(zhì)量不斷降低， 價格卻持續(xù)走高， 甚至有些地方出現(xiàn)無砂可用的現(xiàn)

9、象。有部分砂料供應(yīng)商用碎石場下腳料 石屑作為機制砂出售給攪拌站使用，石屑從粒形和級配上都區(qū)別與機制砂。JTGE42-2005公路工程骨料試驗規(guī)程 中規(guī)定： 石屑是指采石場加工碎石時通過最小篩孔（通常為4.75mm）的篩下部分。而機制砂是指由碎石及礫 石經(jīng)制砂機反復(fù)加工至粒徑4.75mm的細骨料。可以看出，石屑與機制砂區(qū)別在于， 石屑為碎石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾料，是一種廢棄物，從細度模數(shù)來看，多數(shù)石屑為3.0 3.6 之間，而機制砂是通過人為加工處理得到的級配、 粒形可控的細骨料。 由于石料廠生產(chǎn)流程和工藝不同， 石屑的物理性能指標變化范圍較大，細度模數(shù)的變化范圍為較大，表觀密度為2.60g/cm

10、32.80g/cm3，空隙率在 42%47%之間，并且含有大量料徑小于0.16mm 的細粉顆粒。石屑顆粒存在級配差， 通?！皟深^顆粒含量大， 中間顆粒含量少 ”，表面粗糙、多棱角，針片狀含量偏高，石粉含量高。碎石生產(chǎn)過程中不可避免地帶入泥粉，使用石屑時，應(yīng)嚴格控制泥粉的含量，必要時 應(yīng)對石屑進行清洗。 因此，使用碎石場石屑作為細骨料配制混凝土?xí)r， 應(yīng)根據(jù)當?shù)貙嶋H情況， 對周邊地區(qū)石屑的性能進行綜合分析，制定出合理的混凝土配合比。（一）石屑對混凝土性能的影響）拌合物性能石屑是碎石場的下腳料，由機械破碎而得，表面較粗糙，且多尖 銳的棱角， 拌制混凝土?xí)r顆粒間摩擦力增加，往往會降低混凝土拌合物的流動

11、性。石屑的細度模數(shù)偏大，一般細度模數(shù)大于3.0，且級配不合理，常常表現(xiàn)為 “兩頭顆粒含量大，中間顆粒含量少”，配合比使用不合理時，易出現(xiàn)骨料堆積的 “草帽狀 ”。當石屑中粒徑小于0.15mm 的石粉顆粒偏多時，由于石粉非常細，所以其吸水能力很強，會嚴重 影響混凝土的流動性， 易導(dǎo)致混凝土用水量增大， 使混凝土的流動性降低。為獲得滿意的工作性需通過增加減水劑摻量，減水劑用量隨石粉含量的增加而增大。另一方面，石屑中的石粉，配制中低強度等級 混凝土?xí)r可以補充混凝土的細顆粒含量，提高混凝土拌合物漿體量增加，改善拌合物的保水性和黏聚性。有些碎石場為減少石屑中的含泥量，將石屑進行沖洗， 造成細顆粒含量偏少

12、，拌制混凝土?xí)r往往造成拌合物的保水性、粘聚性降低， 泌水增加。）力學(xué)性能使用石屑拌制的混凝土依然符合抗壓強度與水膠比之間的水膠比定律，但其經(jīng)驗公式宜根據(jù)試驗確定。石屑對混凝土拌合物強度的影響主要有以下幾點：（ 1）粒徑小于 0.15mm 的石粉顆粒，能夠改善混凝土骨料級配， 增加混凝土拌合物的漿體量，改善混凝土拌合物的和易性， 提高混凝土拌合物的保水性，減少泌水，減少了自由水在界面上聚集，改善漿 體與骨料界面的強度；（ 2）石屑中的石粉填充了混凝土內(nèi)的毛細孔，增強了混凝土的密實性，使得混凝土內(nèi)的大孔得到細化，即改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)；（ 3）石屑表面粗糙，帶有尖銳棱角，使得骨料與漿體的粘結(jié)力得到

13、增強，也有利于界面的改善。（ 3）耐久性能石屑對混凝土耐久性影響的試驗研究，目前進行得較少， 部分試驗結(jié)果也不一致。在混凝土的抗?jié)B性方面， 由于石屑中含有一定量的石粉微粒，使得石屑混凝土具有很好的保水性，易于振搗成型，粘聚性強，改善和易性，提高了混凝土密實性， 也就提高了混凝土抗水滲透性能。另外， 由于石粉具有填充效應(yīng)， 使硬化后混凝土結(jié)構(gòu)密實， 提高混凝土抗水滲透性。但是繼續(xù)增加石屑中石粉含量時，體系中石粉與水泥比例過 大，水泥不足以完全填充砂與石粉所形成的空隙，不足以產(chǎn)生足夠的膠凝性，使得混凝土硬化后空隙增加，致使混凝土抗水滲透性降低。其次，由于石粉比表面積非常大， 必然導(dǎo)致包裹石粉所需用

14、水量增加，使得可供水泥水化的水份降低，水泥水化不完全， 混凝土硬化后產(chǎn)生孔隙較多，從而降低混凝土抗?jié)B性。另外，過量石粉的引入，一部分 石粉聚集在骨料表面， 降低了骨料的粗糙程度影響了水泥石與骨料之間的膠結(jié)能力損害了界面的性能，因此降低了混凝土的抗?jié)B性。在混凝土的收縮性能方面，不同學(xué)者有不同的結(jié)果。洪錦祥等人的研究表明，當石屑中的石粉含量較高時，用其代砂配制的混凝土收縮變形比普通混凝土略大，但收縮率均在正常范圍內(nèi)； 而陳家瓏的研究則表明，石屑對混凝土的干縮值無不良影響。在混凝土的抗凍性方面， 陳家瓏的研究表明， 石屑對混凝土的抗凍性無不良影響。（二）石屑應(yīng)用于混凝土中應(yīng)注意的問題（ 1）石屑的表面棱角較多，表面粗糙，顆粒級配差，在使用時應(yīng)注意級配的調(diào)整， 或?qū)⒑由芭c不同石屑混合使用。石屑混凝土的配合比設(shè)計基本上可按普通混凝土配合比設(shè)計原則及方法進行，石屑混凝土的合理砂率可通過骨料混合料體系空隙率試驗來確定。（ 2）石屑的石粉含量通常比較大，需水量較大且坍落度經(jīng)時損失也偏大，易造成混凝土和易性變差，拌合物呆滯，流動性差，甚至 無法泵送施工， 在配合比設(shè)計中合理應(yīng)用外加劑，