隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對建筑材料的性能要求日益提高，尤其是混凝土作為建筑結構中不可或缺的材料，其性能的優(yōu)化和改進一直是研究的熱點。在眾多的混凝土改良材料中，石粉作為一種工業(yè)副產(chǎn)品，因其可持續(xù)性、經(jīng)濟性和潛在的增強效果而受到廣泛關注。在傳統(tǒng)混凝土中摻人石粉，在一定程度上可增加其耐久性尤其是抗凍性能，同時也被證實可以提高混凝土的工作性能及抗壓強度。然而，石粉的摻人對混凝土性能的影響并非一成不變，它與石粉的細度、摻量、混凝土的配比以及養(yǎng)護條件等因素密切相關。因此，深人研究石粉混凝土在不同條件下的性能，對于優(yōu)化石粉混凝土的配比設計、提高其在實際工程中的應用價值具有重要意義。在早期的研究中，針對石粉含量與混凝土性能之間的影響情況一直存在不同意見。Ahmed等認為，如果設置混凝土落度數(shù)值保持不變，那么石粉含量增加將使得混凝土需水量增加。而其他專家認為，適當提高機砂石粉含量，混凝土在用水量不變的情況下，總體性能有所加強。此外，混凝土的重要力學性能指標之一便是混凝土的抗壓強度。有研究表明，在同配合下?lián)绞刍炷亮⒎襟w抗壓強度與軸心抗壓強度要比普通混凝土有一定程度的提高。但是對于它的強度提升機制，不同學者的解釋是不一樣的。部分國外專家認為石粉使?jié){量增大，混凝土保水性好，使界面聚集的自由水減少。有研究者認為，由于石粉表面較為粗糙，同時摻入石粉又可以提高混凝土的緊密性，改善混凝土的空隙結構，增強集料和漿料的黏結力。綜上所述，進一步探究石粉的作用機理是很有必要的。

本文旨在通過對混凝土的工作性能、力學性能和耐久性能等方面的影響研究，探討石粉對混凝土性能影響的作用機理。通過對不同石粉摻量的混凝土試件在標準養(yǎng)護條件下的性能表現(xiàn)進行對比分析，揭示石粉含量與混凝土性能之間的關系，為石粉混凝土的工程應用提供理論基礎和技術支撐。1、工程背景某項目位于福建省莆田市，項目總建筑面積166500.0m2，建設內(nèi)容包括3棟20層住宅樓、5棟19層住宅樓、1棟18層住宅樓、1棟幼兒園專用樓及部分工具間、配電房等其他配套服務設施，主要結構類型為框架及剪力墻。試驗主要依托于該項目的實際工程，選取福建省產(chǎn)量較多的石灰?guī)r石粉替代部分機制砂，設計混凝土強度為C35，進行石粉摻量對混凝土性能影響的研究。2、試驗方案2.1原原材料（1）水泥：水泥采用建福牌P·042.5普通硅酸鹽水泥，其物理和力學性能根據(jù)《通用硅酸鹽水泥出廠確認方法》（GB/T39698-2020）的規(guī)定進行測定，結果見表1，水泥的化學成分見表2。

（2）集料：細集料采用細度模數(shù)為3.0～2.3的II區(qū)機制砂，其表觀密度為2650kg/m3。天然粗集料選用粒徑為5～31.5mm的碎石。（3）石粉：選取石灰?guī)r石粉，其密度為2700kg/m3，化學成分見表3。（4）外加劑：減水劑選用聚羧酸高效緩凝減水劑，減水率為27%。2.2配合比設計試驗設計C35混凝土，水膠比為0.42，采用石灰?guī)r石粉分別取代0.5%、10%、15%、20%的機制砂，具體配合比如表4所示。2.3試驗方法

試驗共設計5組不同配比混凝土，按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T50080-2016)測試混凝土拌合物的落度、泌水性；按照《混凝土物理力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2019測試不同齡期下標準混凝土立方體試件（150mm×150mm×150mm）的抗壓強度；按照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T50082-2009）測試混凝土試件的耐久性，在其抗壓強度降低>25%時停止抗凍性試驗。3、試驗結果分析與討論3.1工作性能不同石灰?guī)r石粉摻量下的混凝土落度如圖1所示。根據(jù)試驗情況記錄，在石粉摻量<10%時，混凝土的工作性較差，具體表現(xiàn)為石粉摻量越少則泌水與離析情況越嚴重。由圖1可知，混凝土的落度隨著石粉摻量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律。分析產(chǎn)生這種情況的原因是，石粉在拌合物中主要起到2個作用：①細小的石粉具有較好的吸水性，提高石粉摻量可以有效優(yōu)化混凝土的保水性能。②從微觀角度來看，石粉顆粒呈現(xiàn)圓形，分散在混凝土起到潤滑作用，故而隨著石粉摻量增加混凝土的工作性能有所改善，但過量的石粉又會吸收過多的水，導致混凝土落度降低。綜合來看，石粉摻量在10%時，對于混凝土工作性能的改善作用最優(yōu)。

3.2力學性能圖2為加人不同摻量的石灰?guī)r石粉混凝土在養(yǎng)護齡期為3、7、28d時的抗壓強度曲線。由圖2可知，未加人石粉的對照組混凝土試樣的3、7、28d抗壓強度分別為35.8、43.7、55.3MPa。隨著石粉摻量增加，混凝土的抗壓強度先提高而后減小，較相同齡期未摻石粉的對照組試樣的抗壓強度，石灰?guī)r石粉混凝土的抗壓強度最高可提升13.66%，最低則減少17.90%。石粉摻量在10%時，混凝土各齡期的抗壓強度提升效果均較好?；炷翉姸忍嵘饕且驗槭鄣奶畛湫c水化反應。適量的石粉可以填充混凝土中的微小孔隙，減少孔隙率，增加混凝土的密實度，從而提高其抗壓強度。同時，石粉又可以參與水泥水化反應，提高混凝土的強度。而石粉摻量過多引起的強度減小則可能是由于石粉形態(tài)效應導致的，如果石粉摻量過多，顆粒形態(tài)不規(guī)則性表現(xiàn)得更加突出，可能會在混凝土中形成弱點，降低強度。

3.3耐久性能混凝土耐久性是指為保持混凝土結構的安全和正常使用性能，混凝土在不同環(huán)境下對環(huán)境介質(zhì)作用的抵抗能力，包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕、持續(xù)保持良好的使用能力和外觀完整性等。選擇抗凍性試驗檢測混凝土的耐久性能，具體結果如表5所示。由表5可知，對照組試樣在凍融循環(huán)次數(shù)達到200次時，強度損失率達到25%左右。石粉摻量達到5%時，試樣抗凍性有所優(yōu)化，但提高不明顯，當石粉摻量為10%時，試樣的抗凍性達到最優(yōu)，繼續(xù)提高石粉摻量后混凝土抗凍性弱化明顯。添加適量石粉，有助于改善混凝土的孔隙結構。石粉的微細顆粒能填充混凝土中的微孔，減少孔隙率，從而減少水分在凍融過程中的滲透，減少冰晶的膨脹空間。適量的石粉可以改善混凝土的孔徑分布，增加更多的密閉孔，使連通孔減少，有助于減少凍融損傷。與此同時，石粉的加入還有助于提高混凝土的抗?jié)B性能，減少水的滲透，從而減少水分的遷移及凍融過程中形成冰晶，這一作用也是不容忽視的。4、結論根據(jù)不同摻量石灰?guī)r石粉對于混凝土性能影響的試驗研究，得出以下結論。

（1）石粉對混凝土的工作性有顯著影響，其中10%的石粉摻量是改善混凝土工作性能的最佳點，此時混凝土的落度達到最大，泌水和離析現(xiàn)象得到有效控制。（2）適當摻量的石粉對混凝土的力學性能具有正向影響，其導致的填充效應和水化反應是提高混凝土強度的主要原因，當石粉摻量為10%時，混凝土的抗壓強度在3、7、28d齡期均達到最高，較未摻石粉的對照組分別提高了13.66%、12.20%、12.18%。然而，當石粉摻量>10%時，由于石粉顆粒形態(tài)的不規(guī)則性，可能導致混凝土中