機(jī)制砂中石粉的作用

對(duì)比水洗機(jī)制砂和原狀機(jī)制砂混凝土界面結(jié)構(gòu)硬度值可以發(fā)現(xiàn)，石粉含量為2.3%的水洗機(jī)制砂過渡區(qū)的硬度值明顯小于石粉含量為6.3%的原狀機(jī)制砂。并且隨著石粉含量的加大，混凝土內(nèi)部各層的骨料上下界面過渡區(qū)顯微硬度的差值也呈現(xiàn)明顯的減小。水泥石硬化后，內(nèi)部過量水分的蒸發(fā)而形成孔隙，甚至混凝土內(nèi)部的水囊，在蒸發(fā)后可能會(huì)產(chǎn)生空腔，具有更大更多的孔隙。石粉具有良好的填充效應(yīng)，使界面過渡區(qū)的水泥石更加致密，降低了內(nèi)部的孔隙率，進(jìn)而改善混凝土過渡區(qū)的性能，使界面過渡區(qū)更加密實(shí)。

水洗機(jī)制砂混凝土內(nèi)部骨料上部過渡區(qū)厚度約40μm，骨料下部過渡區(qū)約80μm，原狀機(jī)制砂混凝土內(nèi)部骨料上部過渡區(qū)厚度約50μm，骨料下部過渡區(qū)約60μm，說明石粉的增加能改善骨料界面過渡區(qū)的不均勻性。石粉的加入大大地減小了新拌混凝土的泌水作用，使混凝土內(nèi)部的水膠比差異更小，水分無論在混凝土哪個(gè)層面上分布更加均勻，使表層和內(nèi)部骨料上下各界面處的硬度值差距縮小，從而提高了混凝土的力學(xué)性能。

對(duì)比機(jī)制砂混凝土界面的硬度值比天然砂混凝土的大l0HV~20HV左右，說明機(jī)制砂混凝土界面過渡區(qū)結(jié)構(gòu)比天然砂的更加穩(wěn)定，從另一個(gè)角度解釋了在同等條件下機(jī)制砂混凝土比天然砂混凝土具有高的力學(xué)性能。機(jī)制砂是經(jīng)人工破碎生產(chǎn)所得，與光滑致密的天然砂不同，機(jī)制砂表面及內(nèi)部存在一些裂隙，這些裂隙在吸附一定量混凝土拌合過程中進(jìn)中的自由水，能在混凝土內(nèi)部起到內(nèi)養(yǎng)護(hù)的作用，使得機(jī)制砂與水泥石界面得到了增強(qiáng)。

天然砂混凝土骨料上下界面過渡區(qū)差值為30μm，水洗機(jī)制砂混凝土界面過渡區(qū)的不均勻性比天然砂混凝土嚴(yán)重，機(jī)制砂為滿足石粉含量的界限的情況下采用水洗，會(huì)降低混凝土體系的保水性能，并加重了內(nèi)部的微觀泌水。原狀機(jī)制砂混凝土上下界面過渡區(qū)的差值僅l0μm，其的界面均勻性就明顯優(yōu)于水洗機(jī)制砂和天然砂混凝土。

石粉能加速水泥的水化反應(yīng)，并具有微集料填充效應(yīng)，使的水泥石更加密實(shí)，但泥粉對(duì)水泥的水化有一定的阻礙作用，不利于水泥石強(qiáng)度的發(fā)展。細(xì)集料巖性的改變不會(huì)引起混凝土內(nèi)部水化產(chǎn)物形貌的突變。石粉的增加能改善骨料界面過渡區(qū)的不均勻性，并且石粉具有使過渡區(qū)密實(shí)化、改善混凝土孔結(jié)構(gòu)的作用，使孔徑得到一定程度的細(xì)化，從而增強(qiáng)機(jī)制砂混凝土的性能。

礦渣粉與粉煤灰的二次火山灰反應(yīng)能改善界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，增加界面過渡區(qū)強(qiáng)度，但礦物摻合料的減水效果，特別是更好礦渣粉，又由于其自身特性反而會(huì)增加機(jī)制砂混凝土界面過渡區(qū)的不均勻性。

規(guī)范對(duì)機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土的石粉界限過于嚴(yán)格，導(dǎo)致追求低限含粉含量而影響了過渡區(qū)不同組分的梯度分布結(jié)構(gòu)，應(yīng)該從更加準(zhǔn)確的角度去定性石粉中的含泥量，從而指導(dǎo)機(jī)制砂石粉含量限值的控制。