机制砂理化特性对混凝土性能的影响

Influence of physicochemical properties of manufactured sand on concrete performance

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关键词:

河砂;物理化学特性;机制砂;混凝土;抗压强度;工作性;干燥收缩

Key words:

River sand; Physical and chemical property; Manufactured sand; Concrete; Compressive strength; Workability; Drying shrinkage

刊期:

2025年第10期

DOI:

10.19761/j.1000-4637.2025.10.037.05

文章编号:

基金项目:

中铁大桥局集团有限公司科学技术研究与开发项目(GS.2024-005-重点)。

作者:

吴柏翰1,2,龙 勇1,2,余文志1,2

单位:

1.桥梁智能与绿色建造全国重点实验室,湖北 武汉430034;2.中铁大桥科学研究院有限公司, 湖北 武汉 430034

摘要

摘   要:研究了3种机制砂(S1、S2、S3)与河砂(HS)理化特性(吸水率、压碎指标、棱角性、岩性、化学组成、矿物组成)对混凝土性能的影响。结果表明:S1、S2中SiO2含量较高,属于偏硅质岩性的机制砂,S3中CaO含量相对较高,属于偏钙质岩性的机制砂;与HS相比,机制砂的吸水率较高,压碎指标较低,多棱角;S1、S2、S3混凝土的抗压强度优于HS混凝土,且机制砂的压碎指标越低,混凝土的抗压强度越高;由于机制砂颗粒棱角较多,且吸水率较高,机制砂混凝土的工作性和砂浆的流变性能相对较差;S3混凝土的工作性、抗压强度略优于S1、S2混凝土,但干燥收缩稍高于S1、S2混凝土。

Abstract: The influence of physicochemical properties(water absorption rate, crushing index, angularity, lithology, chemical composition, mineral composition) of 3 kinds of manufactured sands(S1、S2、S3) and river sand(HS) on the performance of concrete was studied. The results show that the SiO2 content in S1 and S2 is relatively high, belonging to the manufactured sand of siliceous rock type, while the CaO content in S3 is relatively high, belonging to the manufactured sand of calcareous rock type. Compared with HS, the water absorption rate of manufactured sand is higher, the crushing index is lower, and it has multiple edges and corners. The compressive strength of S1、S2、S3 concrete is better than that of HS concrete, and the lower the crushing index of manufactured sand, the higher the compressive strength of concrete. Due to the large number of sharp edges and high water absorption rate of manufactured sand particles, the workability of manufactured sand concrete and the rheological properties of mortar are poor. The workability and compressive strength of S3 concrete are slightly better than those of S1 and S2 concrete, while the drying shrinkage is slightly higher than that of S1 and S2 concrete.

结论

(1)S1、S2中SiO2含量较高,属于偏硅质岩性的机制砂,S3中CaO含量相对较高,属于偏钙质岩性的机制砂。总体来看,与HS相比,机制砂的吸水率较高,压碎指标较低,多棱角。
(2)机制砂混凝土的抗压强度优于HS混凝土,且机制砂的压碎指标越低,混凝土的抗压强度越高;由于机制砂颗粒棱角较多,且吸水率较高,机制砂混凝土的工作性和砂浆的流变性能较差。
(3)S3混凝土的工作性、抗压强度略优于S1、S2混凝土,而干燥收缩稍高于S1、S2混凝土。
(4)S3能够加快水泥中硅酸盐矿物的水化进程,并促进水泥早期水化产物的生长,消耗了更多的Ca(OH)2。S3的颗粒形状和表面纹理不如S1、S2规整,水化产物和S3骨架结构不够稳定,S1、S2与水泥浆体的黏结更为紧密,微观结构的整体性更好。

参考文献

[1] 宋少民,程成,杨楠.机制砂岩性对胶砂和混凝土性能影响的研究[J].混凝土,2018,43(11):22-25.
[2] 冯琼,袁晨,田浩正,等.多岩性机制砂石粉对水泥基材料性能的作用机理研究[J/OL].材料导报,2025(7):16[2025-07-26].https://link.cnki.net/urlid/50.1078.TB.20250716.1119.018.
[3] 陈敦法,黄志刚,陈倩,等.机制砂颗粒形貌参数及其相关性研究[J].建材世界,2021,42(1):6-11.
[4] 何辉,林国强,曾荣,等.基于图像分析的机制砂片状含量检测与粒形特征研究[J].新世纪水泥导报,2025,31(4):14-21.
[5] 周新文,刘建忠,刘光严,等.机制砂颗粒形状对砂浆流变性能的影响研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):1-5.
[6] 胡晓曼,李亚南.C80高石粉含量机制砂高性能混凝土试验研究[J].混凝土与水泥制品,2017(3):27-30.
[7] 王雨利,周明凯,李北星,等.石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的影响[J].重庆建筑大学学报,2008,30(6):151-154.
[8] 王雨利,王卫东,朱建平.不同石灰石粉掺量对硅酸盐水泥水化的影响[J].硅酸盐通报,2014,33(11):2974-2980.
[9] 薛汇林,陈明亮,唐志波,等.机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制[J].工程科学与技术,2023,55(6):151-160.
[10] 闵婕,韩静云,宋旭艳.机制砂对新拌混凝土工作性影响及减水剂对其适应性研究[J].混凝土与水泥制品,2014(10):16-20.
[11] 周明凯,王稷良,关爱军.辉绿岩混凝土的强度与界面特征研究[ J].武汉理工大学学报,2004,26(3):40-43.

引用本文

吴柏翰,龙勇,余文志.机制砂理化特性对混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2025(10):37-40,51.

WU B H,LONG Y,YU W Z.Influence of physicochemical properties of manufactured sand on concrete performance[J].China Concrete and Cement Products,2025(10):37-40,51.


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