石屑是采石場(chǎng)在機(jī)械加工碎石的過程中，產(chǎn)生20%左右的粒徑為0.16～5.00mm細(xì)屑石屑。經(jīng)篩余出來的石料副產(chǎn)品，它作為石料場(chǎng)的廢棄堆積物，既占用場(chǎng)地又污染環(huán)境，因此研究探索石屑混凝土的應(yīng)用具有很高的社會(huì)價(jià)值。同時(shí)，因?yàn)槭�屑的價(jià)格比砂的價(jià)格低，因此我單位用石屑代砂生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管，為我單位取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1. 石屑的物理及化學(xué)性質(zhì)

石屑混凝土的細(xì)骨料由不同粒徑的石屑顆粒組成的：

（1）石屑：粒級(jí)0.16～5.00mm

（2）石粉：粒級(jí)<0.16mm

石屑試樣的物理指標(biāo)見表1。

編號(hào)	容重	空隙率/%	累計(jì)篩余/%						<0.16mm的細(xì)粉/%	細(xì)度模數(shù)
			篩孔尺寸/mm
			5.000	2.500	1.250	0.630	0.315	0.160
1	1480	45	8.50	24.0	57.8	24.2	82.2	85.7	16.2	3.02
2	1468	46	5.2	24.8	58.0	72.1	80.2	82.1	15.4	2.95
3	1457	47	8.30	23.2	58.0	25.1	82.3	86.2	14.5	2.9

石屑與砂相比其質(zhì)地堅(jiān)硬、表面粗糙、有尖銳棱角、粘結(jié)性能良好等特點(diǎn)，且含有粒徑小于0.16mm的石粉， 其物理性能與人工中砂相比見表2。

細(xì)骨料	表面密度	容重	空隙率	含泥量	石粉含量	細(xì)度模數(shù)
石屑	2.73	1480	46.0		14.1～17.4	2.3～3.0
人工中砂	2.58	1330	48.5	1.0～2.5		2.2～3.0

從表2看出，石屑空隙率小于砂，說明石屑的顆粒級(jí)配好于砂，石屑的表觀密度大于砂，說明砂骨料疏松多孔，吸水率大，其強(qiáng)度低于石屑。

石屑的化學(xué)成分見表3。

成份	SIO2	AL2O3	Fe2O3	CaO	MgO	CL	S化物
含量	8.24	1.01	0.53	36.54	11.48	0.01	0.42

從表3可以看出，石屑中主要化學(xué)成份為SiO2、CaO、Al2O3和MgO等。

2. 試驗(yàn)結(jié)果與分析

以石屑取代中砂量的30%、40%、50%、60%、80%、100%進(jìn)行試驗(yàn)，在水灰比相同及坍落度相同的情況下，配置C30，以考察石屑混凝土的不同性能，與普通混凝土相對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	石屑代砂量	抗壓強(qiáng)度	抗?jié)B性
7-1	0	35.2	>P6
7-2	30	37.5	P10
7-3	40	38.1	P10
7-4	50	39.4	P12
7-5	60	38.9	P10
7-6	70	36.7	P10
7-7	100	35.7	P8

表4 表明石屑混凝土強(qiáng)度均高于普通混凝土的強(qiáng)度，而50%摻量的配合比為最佳配合比，提高性能最明顯。

3. 工程應(yīng)用

經(jīng)過系統(tǒng)試驗(yàn)研究后，將50%摻量的混凝土配合比應(yīng)用于鋼筋混凝土排水管的生產(chǎn)。C30石屑混凝土的配合比及混凝土強(qiáng)度見表5。

用石屑混凝土生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管的材料選擇：

（1）水泥：撫順?biāo)�泥股份有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽42.5級(jí)水泥。

（2）粗骨料：碎石5～20mm（產(chǎn)地：哈達(dá)碎石場(chǎng)）。

（3）細(xì)骨料 石屑：粒徑小于5mm（石粉含量不超過25%）。

（4）中砂：撫順市渾河中砂，細(xì)度模數(shù)2.8。

（5）外加劑：UNF5天津高效減水劑。

（6）水：飲用水。

水灰比	坍落度/cm	砂率/%	混凝土材料用量					抗壓強(qiáng)度/MPa
			水泥	中砂	石屑	外加劑	水	3d	7d	28d
0.539	0	31	390.0	340.0	340.0	1.8	167.0	20.1	29.8	39.4

4. 石屑混凝土對(duì)產(chǎn)品性能的改善

4.1 提高和易性和抗?jié)B性

以石屑取代中砂摻量為50%的石屑混凝土生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管，由于石屑中含有一定量的石粉微粒，使得石屑混凝土具有很好的保水性，易于振搗成型，粘聚性強(qiáng)，和易性好。石粉微粒填實(shí)了混凝土中的孔隙，增強(qiáng)了水泥與骨料間的密實(shí)性，從而提高了混凝土的抗?jié)B性能達(dá)1倍以上。

4.2 提高混凝土的強(qiáng)度

石屑質(zhì)地堅(jiān)硬，表面粗糙，有尖銳棱角，與水泥的粘結(jié)性能好，石屑的顆粒級(jí)配好于砂，表觀密度大于砂，石屑混凝土的強(qiáng)度高于普通混凝土。石粉中含有大量的SiO2、CaO、Al2O3等化學(xué)成分，在水泥水化的過程中，易形成堅(jiān)硬的鋁硅酸鈣和碳酸氫鈣，從而提高混凝土的強(qiáng)度。

4.3 收縮性能

由于用石屑取代50%的細(xì)骨料，石粉微粒填實(shí)了混凝土中的孔隙，增強(qiáng)了水泥與骨料間的密實(shí)性，在水泥水化的過程中，形成堅(jiān)硬的鋁硅酸鈣和碳酸氫鈣，改善了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，克服了砂子收縮性大的特點(diǎn)，從批量生產(chǎn)的鋼筋混凝土的排水管外觀質(zhì)量上看，混凝土硬化后未出現(xiàn)收縮裂紋。

5. 生產(chǎn)中注意的幾個(gè)問題

（1）應(yīng)延長石屑混凝土的攪拌時(shí)間，并縮短振搗成型的時(shí)間。

（2）自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)早期潮濕環(huán)境下的養(yǎng)護(hù)，特別是采用礦渣水泥的混凝土，蒸汽養(yǎng)護(hù)前適當(dāng)控制靜停時(shí)間，并嚴(yán)格掌握升溫與降溫時(shí)間。

（3）石粉含量過多，會(huì)使混凝土拌合物過于干稠，阻礙水泥與骨料顆粒表面的粘結(jié)，使混凝土強(qiáng)度降低，早期收縮增大，因此石粉在石屑中的含量不應(yīng)超過25%。

6. 結(jié)論

石屑代砂在鋼筋混凝土排水管的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已批量生產(chǎn)，給我單位創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有一定的環(huán)境效益和社會(huì)效益。因此，石屑具有很高的推廣使用價(jià)值。