石粉对混凝土有哪些影响

机制砂在粒形、级配与 0.075mm 以下颗粒含量等方面与天然砂存在着显著的差异，因此也导致了对混凝土行性能影响也与天然砂存在巨大差异，针对机制砂的特性对混凝土性能的影响，国内外学者进行了大量的研究。随着机制砂研究工作的不断深入，人们发现石粉含量的高低对于机制砂混凝土拌合物工作性能、力学性能和耐久性能均会产生一定的影响，很多研究者都对此进行了大量的试验研究，总结出了石粉含量对混凝土性能影响的一些基本规律。
(1)石粉对混凝土工作性能的影响
一般认为石粉粗糙多棱角，增加了摩阻力，使得机制砂混凝土和易性降低，但是会改善粘聚性和保水性。水灰比较大混凝土中，石粉填充了混凝土骨料之间的孔隙，提高了混凝土拌合物的保水性和粘聚性，改善了泌水现象，使得混凝土易于振捣成型。B.P.hudson 等人在实验的基础上，进一步指出石粉含量在 5-10%内，机制砂混凝土不必
增加太多用水量即可靠石粉在大颗粒集料间的填充和润滑作用而保持其工作性能，它们还指出原先的集料级配标准不适用于非球形的机制砂，按照既有标准不一定能配制出性能良好的机制砂混凝土。超磨细石粉不仅能够改善新拌混凝土的和易性，还能降低混凝土的坍落度的经时损失。另一种观点认为认为石粉对机制砂混凝土的工作性影响存在一个更佳值，石粉含量在更佳值以内时会改善工作性，超过后则将对工作性不利。王稷良等人通过总结国内外大量研究者对机制砂的研究成果后指出：对于混凝土工作性而言，石粉的最佳含量可能取决于机制砂的级配及总的胶凝材料用量。可见，适量的石粉对混凝土工作性的提高是有利的。机制砂混凝土存在一个最佳含量，而且该含量值在不同强度等级混凝土中由于胶凝材料用量不同取值也会有所不同，因而有必要结合当地原材料研究各强度等级混凝土性能最优时的石粉含量值。
(2)石粉对混凝土力学性能的影响
相同条件下，采用机制砂作为细集料配制而成的混凝土强度，要比采用河砂配制的混凝土强度略高一些，不同研究者对增强机理给出的说法不尽相同，有学者认为石粉的填充作用和活性使得机制砂混凝土强度提高，安文汉等认为石粉改善了孔隙特征、浆—集料界面，并影响了混凝土晶相，进而使得机制砂混凝土强度提高，Soroka等人认为石粉具有晶核作用能够促进水泥水化，同时石粉具有活性，其参与水泥的水化反应，进而提高了混凝土强度。T.  Celik 等国外学者认为，石粉具有填充作用，能够提高混凝土的密实性和强度 。Bonvaetti 等人通过试验发现在高或低水灰比水泥浆中，水泥熟料的水化程度均与石灰石填充料含量正相关，促进水化就会改善混凝土内部的孔隙比，进而提高混凝土的强度。Kim J K 等认为石粉改善了水泥浆-骨料界面间的粘结性能，进而提高了强度。李建等认为，在保持相同水灰比和水泥用量的条件下，机制砂混凝土的弹性模量高于天然砂混凝土，这是因为机制砂粗糙多棱角，限制了水泥石与骨料间滑动，且机制砂界面粘结较好，石粉提高了水化产物结晶度，晶胶比提高，使得水泥石抵抗变形能力增强。
对于石粉含量变化对机制砂混凝土强度的影响情况更为复杂。李兴贵通过试验发现人工砂中石粉含量在 16%左右时，它在一定程度上能够提高混凝土的各项性能，但是当含量增大到 21%以上时，混凝土的各项性能会降低，这主要是因为石粉不具有活性，水泥含量不变时，若石粉含量过多，会造成水泥浆和混凝土强度等性能的降低。水灰比
为 0.70 时，若机制砂中石粉含量介于 10%一 20%之间，那么混凝土抗压强度随石粉含
量增加而增加，水灰比为 0.53 时，抗压强度对石粉含量的变化不敏感，水灰比为 0.40时，石粉含量小于 10%时，混凝土强度随着石粉含量增加而增大，石粉含量介于 10%-20%时，强度随石粉含量增加而降低，石粉含量为 20%