近半個世紀(jì),混凝土結(jié)構(gòu)過早劣化的事例在國內(nèi)外屢見不鮮,特別是需要百年大計的橋梁,由于過早的劣化,造成維修、加固費用和拆除重建的費用巨大。在混凝土中,集料占70%~80%,而細(xì)集料往往占集料的40%左右。因此細(xì)集料的好壞也將直接影響混凝土的耐久性能。一般來說,混凝土的滲透性與其耐久性密切相關(guān),滲透性低混凝土的抵抗有害物質(zhì)與抗水侵蝕的能力就好。
研究人員在機制砂混凝土中石粉對抗?jié)B性的影響研究出現(xiàn)兩種截然相反的結(jié)論。將石粉作為摻和料,石粉對混凝土的抗?jié)B有不利的影響,主要由于石粉不是一種膠結(jié)材料,主它取代水泥后,會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體系內(nèi)水化產(chǎn)物的減少,從而混凝土的內(nèi)部密實性相應(yīng)地就變差了。也有人認(rèn)為,石粉含量的增加,混凝土的抗?jié)B性能就越好。主要因為:機制砂中的石粉能改善級配,提高有效堆積密度,減少了水泥水化過程中較大孔隙結(jié)構(gòu)的形成,因此提高機制砂混凝土的抗?jié)B性能。
不僅僅是機制砂對混凝土抗?jié)B性的優(yōu)劣影響存在爭議,現(xiàn)研究階段在對機制砂混凝土抗凍性的研究成果也存在很大的爭議。有人認(rèn)為機制砂混凝土的抗凍性優(yōu)于天然砂混凝土,有的人認(rèn)為天然砂混凝土的抗凍性更優(yōu)點。
通過石屑取代天然砂研究機制砂對混凝土抗凍性能的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)機制砂取代50%的天然砂時,混凝土的抗凍性能得以提高,認(rèn)為主要是機制砂中的石粉能在改善混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn):機制砂混凝土的抗凍性能劣于天然砂混凝土;機制砂巖性的改變對抗凍性能沒有顯著影響;適量石粉可以增加混凝土內(nèi)部的密實程度,從而提高機制砂混凝土的抗凍性能。研究發(fā)現(xiàn):石粉的含量增加會劣化低強度等級混凝土的抗凍性能。