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        石屑和天然砂于混凝土的抗火性研究

        2013-11-06 07:29:40
        山西建筑 2013年3期
        關鍵詞:石屑毒害石粉

        朱 兵

        (江蘇如東縣建筑質(zhì)量檢測中心,江蘇如東 226400)

        1 石屑和天然砂于混凝土的應用

        天然砂是由天然條件產(chǎn)生的,其產(chǎn)生的途徑多為巖石的風力作用。其粒徑在5 mm以下。石屑的探索與應用自20世紀末開始,由于經(jīng)濟建設發(fā)展使天然砂在自然界中的快速損耗,迫使社會思考其他材料的轉(zhuǎn)換,后來集中關注在了石屑的使用。各種對石屑應用于混凝土的性能研究迅速展開,形成各種理論,然后逐漸應用起來,積累成實際經(jīng)驗。目前,石屑混凝土的應用已占據(jù)很大的建筑市場份額。

        2 石屑和天然砂的物質(zhì)特性比較

        石屑和天然砂兩種物質(zhì)的相同點是它們的粒徑均小于5 mm,異同點如下:

        1)形成原因上,石屑的形成是由器械破碎,然后根據(jù)粒徑篩分而成;但是天然砂則是在自然條件下經(jīng)過風化、水體作用下摩擦、重力選擇和自然分選而成。

        2)從物理形態(tài)上,石屑形態(tài)較粗,多數(shù)形態(tài)不規(guī)則,密度較大,石粉含量較少;天然砂形態(tài)較細,相對外形要規(guī)則很多,含泥量比石屑多,天然砂由水力作用或風力作用而變得光滑。

        3)從質(zhì)地上,石屑的質(zhì)地不如天然砂,所用應用性能上有所區(qū)別,在對質(zhì)地有高要求的混凝土中,天然砂要優(yōu)于石屑。在對質(zhì)地一般要求的混凝土中,則石屑和天然砂均可以使用。參照GB/T 14684-2001建筑用砂標準,對目前建筑領域中使用的普通性石屑和天然砂進行了細度模數(shù)、石粉和泥塊含量、堅固性表觀密度、堆積密度、空隙率等項的基本性能對比,見表1。

        表1 石屑和天然砂的基本性能

        3 石屑和天然砂于混凝土在火災中的表現(xiàn)對比

        火災中混凝土結構所存在的耐久性已早有研究,下面將對石屑和天然砂應用于混凝土后,在火災中的結構耐久性做下簡單對比分析:

        1)石屑和天然砂中氯離子對混凝土的作用?;馂闹新入x子對于混凝土的作用主要有兩點:

        a.火災的高溫影響混凝土材料自身的抵抗毒害物質(zhì)侵蝕的能力;

        b.火災中所含有的毒害物質(zhì)侵蝕混凝土結構。

        從高溫影響混凝土材料來看,隨著燃燒溫度的逐漸變高,混凝土材料內(nèi)部的自由水和吸附水大量蒸發(fā),材料內(nèi)部的空隙率增大,材料裂縫逐漸開始出現(xiàn),混凝土強度迅速下降。天然砂中氯離子含量要高于石屑,因此火災中天然砂混凝土在高溫中的材料裂解速度快于石屑混凝土,天然砂混凝土材料抵抗毒害物質(zhì)侵蝕能力弱于石屑混凝土。

        2)石屑和天然砂混凝土在火災中的裂隙影響。混凝土在火災中的溫度差異直接導致混凝土結構產(chǎn)生裂隙。裂隙又分橫向的和縱向的,縱向裂隙對于結構影響最為不利。從石屑和天然砂的基本性能對比來看,石屑的空隙率比天然砂高。因此高溫中石屑混凝土較天然砂混凝土容易產(chǎn)生裂隙。

        4 結語

        天然砂混凝土材料抵抗毒害物質(zhì)侵蝕能力弱于石屑混凝土。同時,高溫中石屑混凝土又較天然砂混凝土容易產(chǎn)生裂縫。由于火災中氯離子對混凝土的影響大于裂縫產(chǎn)生的影響。綜上,天然砂混凝土對火災的抵抗能力稍弱于石屑混凝土。

        [1]尹聚民,牛煥玲.人工砂在泵送混凝土中的研究及應用[J].中國粉體技術,2006(1):37-38.

        [2]洪錦祥,蔣林華,黃 衛(wèi),等.人工砂中石粉對混凝土性能影響及其作用機理研究[J].公路交通科技,2005(10):59-60.

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