华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (8): 123-136.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.250042
张同生1 李凯1 谭康豪1 常泽洲2 谭艳臣2 唐亮2 杨东来2 曾思清1,3
1.华南理工大学 材料科学与工程学院,广东 广州 510640;
2.保利长大工程有限公司,广东广州 511430;
3.广东省公路建设有限公司,广东广州 510623
ZHANG Tongsheng1 LI Kai1 TAN Kanghao1 CHANG Zezhou2 TAN Yanchen2 TANG Liang2 YANG Donglai2 ZENG Siqing1,3
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1. School of Materials Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;
2. Poly Changda Engineering Co., Ltd.,-Guangzhou 511430, Guangdong, China;
3. Guangdong Provincial Highway Construction Group Co., Ltd., Guangzhou 510623, Guangdong, China
摘要:
本研究将机制砂中石粉视作胶凝组分并替代水泥,使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构演变的影响,确定了石粉替代水泥最佳范围。并通过调控机制砂石粉含量、粗骨料级配、砂率与水胶比等,优化混凝土工作性能和力学性能,揭示浆体体积分数对混凝土工作性能和力学性能的影响机制,利用高石粉含量机制砂制备了低成本、工作与力学性能满足要求的混凝土。结果表明:石粉替代10%的P.II 52.5硅酸盐水泥时,7d和28d浆体水化产物数量没有明显减少,微结构仍然较为致密;当石粉替代水泥比例超过20%时,浆体中水化产物数量减少超过20%、孔隙增多,导致强度大幅度降低。随机制砂石粉含量的增加,相同坍落度下混凝土减水剂掺量有所增加,浆体体积分数在31~32%时,混凝土可够获得良好工作性能和力学性能。在此基础上,采用石粉含量为15.1%、16.5%和18.7%的机制砂分别制备了满足工程性能要求的C30、C40和C50混凝土,水泥用量分别减少54 kg/m3、63 kg/m3和92 kg/m3,显著降低了混凝土成本和碳排放。