石粉在混凝土中的作用机理
关于石粉在混凝土中的作用机理主要有两种观点:一种观点认为石粉没有活性,在混凝土中起填充效应。石粉对胶凝材料起到一定填充效应,能够改善混凝土的孔隙特征、浆和集料的界面结构;另一种观点认为石粉具有一定的火山灰活性,能够发挥火山灰效应。除了以上两种作用,石粉还能参与水泥水化反应,对混凝土的工作性和耐久性都有一定影响。根据石粉的作用机理，石粉在混凝土中的可取代部分细骨料或者作为碾压混凝土掺合料。
石粉作为混凝土掺合料的可行性与意义
传统观点认为,石粉是一种惰性材料,细度很小,它不但可以补充混凝土中缺少的细颗粒,增大固体的表面积对水体积的比例,从而减少泌水和离析,而且石粉能和水泥与水形成柔软浆体,改善混凝土的和易性。
国内外石粉作为混凝土掺合料的应用现状
我国在一些水电工程中,采用了石粉作为掺合料取代部分水泥,得到了成功应用。例如,龙滩水电站采用石粉取代25%的粉煤灰,共同作为混凝土掺合料,这对碾压混凝土的VC值影响不大,而抗压强度、劈拉强度和抗渗性能均能得到。实验得到石粉含量为18%左右时，碾压混凝土拌和物性能显著改善，且可进一步提高，微石粉已成为碾压混凝土掺和料的重要组成部分。国外也对此进行了大量研究,如日本的千屋坝,即以石粉代替了55%的粉煤灰用于碾压混凝土,其坝体防渗及强度均能满足设计要求[3]。国外得出的结论与国内成果基本一致,石粉能在一定程度上对改善混凝土的宏观性能起到促进作用。
目前石粉作为掺合料的应用研究较少,研究的主要内容为对混凝土宏观性能的影响,对微观结构、胶凝材料体系的水化特性及石粉在胶凝材料体系水化中的作用机理等方面的研究工作还未全面开展。由于石粉可作为将来掺合料的重大现实意义及目前对与掺石粉碾压混凝土复合胶凝材料水化特性研究的严重不足,有必要对其做更为全面深入的研究,这能够推动石粉作为掺合料在碾压混凝土中的应用,对减少环境污染、降低工程造价、缓解资源危机和推动我国国民经济建设的可持续发展将起到的促进作用。
胶凝材料用量及粉煤灰所占比例在进行配合比参数设计时，为混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一个适宜范围内，不仅有低限要求，同时，对于C30及以下混凝土，胶凝材料总量不宜400kg/m3，C35～C40不宜450kg/m3。铁路客运专线大力提倡使用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，不单地考虑降低混凝土成本，是为了混凝土耐久性的需要，特别是可以有效改善混凝土抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研究表明，粉煤灰的掺量在20%以上时，改善混凝土耐久性的效果较佳，更有研究资料表明，粉煤灰的大掺量可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中明确规定，一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当大于30%时，混凝土的水胶比不得大于0.45。
清水混凝土技术
清水混凝土是指结构混凝土硬化后不再对其表面进行任何装饰，以混凝土本色直接作为建筑物的外饰面。以清水混凝土作为装饰面，对美观、色差、表面起泡等方面都有很高要求，因此在混凝土配制、生产、施工、养护等方面都应采取相应的措施。
