李科誠， 趙 揚，夏京亮，周永祥

(1.中交四航局第一工程有限公司，廣州 510310；2.中國路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011；3.中國建筑科學(xué)研究院，北京 100013)

當(dāng)前，我國正在積極推進“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，肯尼亞是“一帶一路”戰(zhàn)略東非布局的首站，蒙內(nèi)鐵路已建成通車，作為延長線的內(nèi)馬鐵路正在建設(shè)。內(nèi)馬鐵路是繼蒙內(nèi)鐵路之后繼續(xù)完全采用中國標準設(shè)計施工、中國技術(shù)集成、中國管理經(jīng)驗、中國機電設(shè)備建造的又一條國際干線鐵路，項目建設(shè)將進一步夯實中國鐵路標準在東非乃至整個非洲推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

肯尼亞大部分地區(qū)常年干旱，河流較少且水流量不大，河砂匱乏，且存在含泥量和泥塊含量過大、輕物質(zhì)含量和有機物含量過多等質(zhì)量問題，同時肯尼亞非常注重環(huán)境保護，其多個郡都有限制或禁止開采河砂的法律，而且內(nèi)馬鐵路工程沿線缺少可以開采利用的河砂，采用機制砂是必然的選擇。在機制砂應(yīng)用過程中石粉是其關(guān)鍵問題，機制砂中通常含有石粉，其性質(zhì)和在混凝土中的作用，不能等同于天然砂中的泥含量[1,2]，目前已經(jīng)有關(guān)于石粉不同含量對于混凝土性能影響的研究[3-7]，但是石粉本身，尤其是石粉特性方面的研究成果還較少，該文采用4種巖性機制砂石粉，研究了石粉特性，以期推動機制砂在內(nèi)馬鐵路中應(yīng)用。

1 試驗材料

巖石粉，包括片麻巖石粉(PMY)、花崗巖石粉(HGY)、玄武巖石粉(XWY)和石灰石粉(SHS)，基本技術(shù)指標見表1。

表1 不同巖石粉的基本技術(shù)指標

2 結(jié)果與分析

2.1 粒度分析

采用珠海歐美克儀器有限公司生產(chǎn)的LS-C(IIA)干法激光粒度分析儀對石粉進行了粒度分析。片麻巖石粉的D50為34.28 μm，D90為75.77μm；玄武巖石粉的D50為9.31 μm，D90為1.48 μm；花崗巖石粉的D50為22.56 μm，D90為2.39 μm；石灰石粉D50為23.75 μm，D90為59.79 μm?？梢钥闯?，片麻巖石粉的粒度分布最范圍廣，玄武巖石粉D50最小。表2為天然巖石粉的粒徑分布情況，可以看出片麻巖石粉和石灰石粉在30～6 μm分布較多。

表2 天然巖石粉的粒徑分布 /%

2.2 化學(xué)成分

采用X射線熒光分析對4種天然巖石粉樣品進行了化學(xué)成分分析。巖石粉的化學(xué)成分見表3。由表3可以看出：石灰石粉主要由含鈣礦物組成，石灰石粉含有較高含量的MgO；片麻巖石粉主要成分為SiO2和Al2O3，含量在80%以上?；◢弾r石粉的主要組成成分為SiO2和Al2O3。

表3 天然巖石粉化學(xué)成分分析 /%

2.3 微觀形貌

采用掃描電鏡(SEM)觀察天然巖石粉的微觀形貌，結(jié)果見圖1。放大2 000倍的情況下可看出相同放大倍率下，石灰石粉的顆粒較多，石灰石粉較細，片麻巖石粉較粗。放大到20 000倍時，顆粒表面的情況明顯，從圖中可以看出，片麻巖石粉顆粒表面有許多層狀、片狀結(jié)構(gòu)，顆粒表面有許多孔隙腔體結(jié)構(gòu)，表面粗糙，表面積較大；玄武巖石粉，顆粒表面較光滑；花崗巖石粉有許多層狀碎屑；石灰石粉表面較光滑，沒有較多凹壑，比表面積相對片麻巖石粉較小，需水量較片麻巖石粉小。

2.4 物相分析

采用日本理學(xué)的Smartlab-3kw型號的多晶衍射儀，對不同粉體進行衍射分析，結(jié)果見圖2。片麻巖石粉主要晶體礦物為石英、長石和綠泥石；玄武巖石粉的主要有長石和石英；花崗巖石粉含有鈉長石和石英；石灰石粉為白云石。

3 結(jié) 論

a.石灰石粉主要由含鈣礦物組成，石灰石粉含有較高含量的MgO；片麻巖石粉主要成分為SiO2和Al2O3，含量在80%以上。花崗巖石粉的主要組成成分為SiO2和Al2O3。

b.片麻巖石粉顆粒表面有許多層狀、片狀結(jié)構(gòu)，顆粒表面有許多孔隙腔體結(jié)構(gòu)，表面粗糙，表面積較大；玄武巖石粉，顆粒表面較光滑；花崗巖石粉有許多層狀碎屑；石灰石粉表面較光滑，沒有較多凹壑，比表面積相對片麻巖石粉較小，需水量較片麻巖石粉小。

c.片麻巖石粉主要晶體礦物為石英、長石和綠泥石；玄武巖石粉的主要由長石和石英；花崗巖石粉含有鈉長石和石英；石灰石粉為白云石。

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