機制砂中石粉的作用

對比水洗機制砂和原狀機制砂混凝土界面結(jié)構硬度值可以發(fā)現(xiàn)，石粉含量為2.3%的水洗機制砂過渡區(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，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，進而改善混凝土過渡區(qū)的性能，使界面過渡區(qū)更加密實。

水洗機制砂混凝土內(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性能。

對比機制砂混凝土界面的硬度值比天然砂混凝土的大l0HV~20HV左右，說明機制砂混凝土界面過渡區(qū)結(jié)構比天然砂的更加穩(wěn)定，從另一個角度解釋了在同等條件下機制砂混凝土比天然砂混凝土具有高的力學性能。機制砂是經(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中的自由水，能在混凝土內(nèi)部起到內(nèi)養(yǎng)護的作用，使得機制砂與水泥石界面得到了增強。

天然砂混凝土骨料上下界面過渡區(qū)差值為30μm，水洗機制砂混凝土界面過渡區(qū)的不均勻性比天然砂混凝土嚴重，機制砂為滿足石粉含量的界限的情況下采用水洗，會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)于水洗機制砂和天然砂混凝土。

石粉能加速水泥的水化反應，并具有微集料填充效應，使的水泥石更加密實，但泥粉對水泥的水化有一定的阻礙作用，不利于水泥石強度的發(fā)展。細集料巖性的改變不會引起混凝土內(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)密實化、改善混凝土孔結(jié)構的作用，使孔徑得到一定程度的細化，從而增強機制砂混凝土的性能。

礦渣粉與粉煤灰的二次火山灰反應能改善界面過渡區(qū)的結(jié)構，增加界面過渡區(qū)強度，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增加機制砂混凝土界面過渡區(qū)的不均勻性。

規(guī)范對機制砂高強混凝土的石粉界限過于嚴格，導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，應該從更加準確的角度去定性石粉中的含泥量，從而指導機制砂石粉含量限值的控制。