随着我国基础设施建设的日益发展，我国不少地区天然砂资源逐步短缺，甚至出现无砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾尤为突出，因此，使用机制砂替代天然砂已成为一种必然趋势。但机制砂为机械破碎、筛分而成，在生产过程中，不可避免地要产生一定数量的粒径小于0.075llun的石粉，这也是机制砂与天然砂更明显的区别之一。机制砂中小于0.075mm的颗粒与河砂中小于0.075mm的颗粒性质完全不同。河砂中的被称作泥粉，泥粉对混凝土的工作性、体积稳定性和耐久性都有不利的影响，但机制砂中的细小颗粒则被称为石粉，石粉与母岩的物理化学性质完全一样，其对混凝土性能的影响也与泥粉完全不同。
当集料处于水泥所形成的高碱性环境下，集料会逐渐的发生微弱的化学反应，更为显著的就是碱集料反应川。水泥与集料之间微弱的化学反应会使硬化后的水泥石与集料之间的ITZ过渡区更加密实，使二者之间的的粘结力更强。机制砂中的石粉与配制混凝土所用集料岩性相同，可以看作为混凝土中的微集料，除了具有微集料通常的填充作用，也具有一定的微弱活性，可以与水泥发生化学反应。
大量的学者研究表明喇:石灰岩石粉并非完全惰性，它在水化的过程中可以与水泥中的C达和C达F发生反应，生成水化碳铝酸钙，从而改善水泥基材料的一此性能。为了研究铝酸盐矿物与石灰岩石粉的水化机理G.Kakali、S.Tsivilis、E.Aggeli和M.Bali，铡定了C达单矿分别掺0%、10%、20%和35%的石灰石粉水化28天后的水化产物，发现掺加石灰岩石粉后水化产物发生了明显的变化，首先是碳铝酸盐的出现，石灰石粉的掺量愈大，C动1刃6·CO3·一IHZo、e抖A12o6·(eo3)0.5(oH)·11.SH20的衍射峰愈明显。另一方面3Cao·AI刃3·Ca(OH)2·18H20和c动1刃6·caso4·1。的衍射峰随着石灰岩石粉掺量的增大而减小l3P。说明石灰岩石粉的掺人抑制了硫铝酸盐的生成而加速了碳铝酸盐的生成。
Bonavetti等人用细度为317~420m2/kg的石灰石石粉作填充料(占水泥重量的20%以下)的研究结果表明，在很低水灰比的水泥浆中，水化程度随石灰石填充料含量增加而增加;而高水灰比水泥浆中，水化产物体积随着石灰石填充料含量的增加而增加。石灰石石粉虽不具有火山灰效应，但与铝酸盐相反应形成水化单碳铝酸钙。混凝土强度取决于胶空比(gel一sPaceratio)，而胶空比受水化程度的增加、水泥浆的稀释以及有效水灰比增加的综合影响。周明凯阎等人的研究认为:石粉对水泥水化具有增强作用，认为石粉在水泥水化反应中起晶核作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参加水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。Pera问等人研究指出:对水泥浆体的抗压强度来说，若石粉(含98.6%CaC03，比表面积为680m弧g)替代部分水泥(比表面积为364m呱乡，则C产和CaC03发生反应生成水化碳铝酸钙，并且阻止AFt向单硫型水化硫铝酸钙的转变。但只是一小部分的CaC03与C3A发生反应，大多数的CaC03还是作为惰性掺和料。所以当石粉取代10%普通硅酸盐水泥时，强度与未取代水泥时相差不大，甚至在某些龄期还高于纯水泥浆体的。
Bonavetti和Irassarl3]研究了石粉对砂浆性能的影响。由于机制砂因颗粒分布、形状、质地等的不同，在试验中用石灰石石粉、石英岩石粉、花岗岩石粉取代天然砂。采用相同的灰砂比(1:3)和固定的扩展度来拌制砂浆，研究了天然砂的石粉含量在5%、10%、15%、20%时对砂浆性能的影响。得出采用石英岩石粉在各个龄期和百分比取代时，抗压强度呈递增的趋势。采用花岗岩石粉的抗压强度则没有明显的规律，其含量在5%时，抗压强度在各个龄期相比基准样有所增加，10%的石粉含量时，7天的抗压强度有所下降，28天、90天、180天的抗压强度则高于平均强度，巧%和20%的石粉含量时，砂浆试块在各龄

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