花岗岩石粉水工混凝土工作性能试验研究

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发布时间：2021-09-16

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花岗岩石粉水工混凝土工作性能试验研究
英丕杰，刘福胜，孙雷，周广发，宋计勇
(山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018)
摘要：通过实测胶砂流动度和混凝土和易性等，研究了花岗岩石粉作为掺合料等量取代水泥对水工混凝土工作性能的
影响。试验结果表明：花岗岩石粉粒径与水泥粒径相比更细，且粒径分布更加均匀，用作水泥制品的掺合料有利于改善
混凝土的孔结构；花岗岩石粉的需水量比为95％，颗粒分布较水泥更均匀且粒度更细，掺入花岗岩石粉后胶砂体系级配
更好，等量取代水泥时，胶砂流动性相对于基准水泥显著提高；在水胶比相同情况下，随着混凝土设计强度等级的提高，
水泥和花岗岩石粉总量提高，混凝土坍落度随之增大，但其黏聚性变差，泌水率升高，凝结时间也随之增加。
关键词：花岗岩石粉；混凝土；流动性；黏聚性
中图分类号：TU528．041 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1000—1379．2014．02．041
Study on W orking Performance of Hydraulic Concrete M ixed with Granite Powder
YING Pi-jie，LIU Fu—sheng，SUN Lei，ZHOU Guang—fa，SONG ji—yong
(College‘of Water Conservancy and Civil Engineering，Shandong Agricultural University，Taj’an 271018，China)
Abstract：The study on the working performance of hydraulic concrete，in which some amount of cement was replaced by granite powder，was cartied
out via the measurement of the fluidity of mortar and the workability of concrete．The results are extracted as follows：The size of granite powder
is slimier than that of cement particle and well—distributed．As admixture for cement products，the granite powders improve its structure of the inner
pore；Water demand ratio of granite stone powder is 95％，the size is slimier than that of cement particle and well—distributed，after mixed with
granite powder，the mortar grading system is better，equivalent replacement of cement，the liquidity of mortar relative to the benchmark cement improved
significantly；Under the condition of the same water／cement ratio，with the improvement of design strength grade of concrete，the volume of
cement and granite powder is increasing，the slump of concrete increases，but the cohesiveness is poor，the bleeding rate is increased，the setting
time iS alSO inoreased．
Key words：granite powder；concrete；fluidity；cohesiveness
混凝土工作性能包括流动性、黏聚性和保水性，通常采用
坍落度法和维勃稠度仪评定混凝土的流动性，采用观察的方法
评价混凝土的黏聚性和保水性。我国石料资源丰富，在开
采和加工石材的过程中会产生大量石粉、石屑，如山东日照五
莲县每年因加工花岗岩而产生的石粉超过30万t，这些固体废
弃物一般都没有被合理利用，从而对环境造成了严重污染。相
关试验研究表明，在}昆凝土中掺入石灰岩、花岗岩等石粉，
由于石粉中粒径小于45 m的硅质、钙质颗粒具有一定反应活
性，能与水泥水化产物发生缓慢反应，生成具有一定强度的水
化产物，因此可以充填混凝土孔隙。开发利用石粉作为混凝土
掺合料具有潜在的巨大市场，同时具有显著的经济、社会和生
态意义。笔者通过试验研究花岗岩石粉掺合料对水工混凝土
工作性能的影响，并通过试验调整配合比，以期得到适用于不
同施工工况的水工混凝土。
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1 试验材料及配合比
1．1 试验材料
试验采用水泥为C42．5水泥，其主要性能见表1；采用花岗
岩石粉为泰山花岗岩石粉，45 m方孔筛筛余量为13％，需水
量比为95％，烧失量为0．62％，其化学成分见表2；采用沙为河
沙，其表观密度为2 698 kg／m ，细度模数为2．67；采用石子为
粒径为5～25 mm的连续级配碎石，其表观密度为2 678 kg／
m
。；采用#bJI~lJ为萘系高效减水剂，减水率为20％。
收稿日期：2013—04一-24
基金项目：山东省重大水利科研与技术推广项目(SDSLKY201209)。
作者简介：英丕杰(1988一)，男，河北邢台人，硕士研究生，研究方向为水工结
构和材料。
通信作者：刘福胜(1964一)，男，山东潍坊人，教授，博士生导师，主要从事水工
结构和材料研究工作。
E—mail：yingpijie@163．tom