人工骨料系指天然岩石经破碎机破碎的产品。其中小于5mm , 大于0. 16mm 的细颗粒称人工砂, 小于0. 16 mm 的微细粒称石粉。水电站工程采用的人工砂是经破碎机配合振动筛生产的。砂子石粉含量高, 根据水工混凝土施工规范(SDJ - 207- 82)要求, 砂子石粉含量控制标准为 6%～ 12% , 而铁十八局生产的人工砂石粉含量控制指标为18%±2%。由于石粉含量高, 超过规范要求, 在以前的混凝土生产中是少有的。目前又没有明确的质量控制标准, 为了保证混凝土质量, 节约原材料, 降低混凝土造价, 现场试验人员在混凝土施工中, 对人工砂石粉含量进行了抽样分析试验。现将试验结果及使用情况进行粗浅的总结。

2人工骨料的基本特性

2.1粗骨料

天然岩石经破碎机破碎制成粒径为5 ~ 80 mm的颗粒，分为大、中、小三个等级。主要使用的岩石是白云质石灰岩和石灰岩。

2.2细骨料

即以白云质灰岩和石灰岩为主的人工砂，细度模数控制指数为2。8 & plusmn0.2、石粉含量为18% & plus Mn；2%。主要物理指标见表1。

3人工砂的一些特性

从砂粒成分分析表可以看出，砂中的细颗粒很少，平均细度模数为2.76。当细度模数控制在2左右时。8、石粉含量波动比较稳定，一般在18%。通过对33组人工砂的回归分析，发现细度模数与石粉含量密切相关。也就是说，石粉含量随细度模数而变化，细度模数越小，石粉含量越高。细度模数越大，石粉含量越低；当石粉含量小于17%时，细度模数大于3；当石粉含量大于20%时，细度模数小于2。8.

从砂粒成分分析表可以看出，当砂石粉含量在20%左右时，砂的各个粒径的含量基本都在中砂区，而0.315 mm以下的颗粒都在细砂区，说明人工砂中粗颗粒多，细颗粒少，特别是0。63毫米到0。315 mm .粗颗粒表面使混凝土拌合物的和易性变差，为了提高混凝土拌合物的和易性。这就需要一些细颗粒作为细颗粒的补充来改善混凝土拌合物的和易性，同时细颗粒可以填充混凝土的微孔，增加混凝土的密实度。

不同石粉含量的人工砂对吸水率有一定影响。试验表明，当石粉含量从9%增加到16%时，吸水率将增加1%。由于混凝土配合比设计中砂是按饱和面干状态计算的，吸水率的增加不会影响混凝土用水量的增加。从11组小于0。16 mm，颗粒含量大于0。08 mm占20%，小于0。08mm占80%。从细度上看，石粉的细度接近水泥。因此，石粉的含量可以作为混合物中的非活性填充材料，增加水泥浆的含量。人工砂石粉的比重与人工砂基本相同，但石粉稍大。这主要是因为磨细的石粉基本消除了孔隙的影响，所以大于砂的比重，符合比重的变化规律。同时说明石粉在物质上与砂一致，不属于轻物质。

4石粉含量对混凝土的影响

4.1混凝土强度的影响

在试验中，同样的配合比，同样的水泥，砂的细度模数基本相同。不同含量的砂石粉对混凝土强度有不同的影响。不同石粉含量对混凝土强度的影响见表2。

从表中可以看出，当石粉掺量分别为8%、16%、25%、16%时，坍落度最大，而强度仅为6。0%，而8%石粉的坍落度只有3 cm。这主要是因为细颗粒太少，包裹不住粗颗粒，使粗颗粒之间的摩擦阻力增大，从而降低了混凝土拌合物的和易性。如果坍落度一致，用水量会增加。如果水泥用量保持不变，水灰比会增大，因此石粉含量为8%的混凝土强度不会高于16%的混凝土强度。从机口取样1000多组抗压强度，强度合格率在95%以上，偏差系数在0。15，强度保证率在90%以上。详见混凝土试验数据统计报告3。从现场取样统计结果来看，90天龄期强度增长率达到130% ~ 135%。

4.2对混凝土抗拉强度的影响

从现场取样，用劈裂法做混凝土的拉伸试验。试验结果表明，15% ~ 20%的人工砂石粉含量对抗拉强度无明显影响。从试验结果分析，同龄期抗拉强度与抗压强度之比的范围随水灰比的变化和不同条件而变化，一般在1/12 ~ 1/15之间。在所有条件相同的情况下，该比值主要随着抗压强度的增大而减小。人工骨料混凝土抗压强度和抗拉强度对比见表4。

4.3对混凝土抗渗性的影响

工程混凝土抗渗设计要求。现场选取水灰比为28 d和90 d的试件，采用逐级加压法进行抗渗试验。测试结果均符合设计要求，均大于S 6。

4.4对混凝土混合料的影响

经过两年的使用，人工砂被用来生产近250，000立方米的混凝土；石粉含量低于15%时，混凝土拌合物和易性差，保水性差，施工和振捣困难。即使增加砂率也很难改善混凝土的和易性。当石粉掺量大于15%时，混凝土拌合物的和易性明显改善，流动性增加，泌水减少，且易于振捣，在振捣作用下能使模板边角填充均匀密实。这主要是因为石粉的细度与水泥的细度基本相同，所以石粉掺量的增加相当于增加了水泥浆体的量，减少了砂与砂之间的摩擦，增加了砂浆的流动性，改善了砂浆的保水性和混凝土的和易性。

以往国内外大多数混凝土施工中，细骨料中的细颗粒被冲走，降低了骨料的利用率，增加了工程造价。目前，许多数据研究表明，细颗粒对混合土的性质有很大的影响。人们对此给予了极大的关注，并进行了一系列的试验研究并应用于工程实践，以寻求人工砂中石粉含量的最佳控制限值范围，在保证质量的前提下，改善混凝土的性能，提高砂的利用率，降低工程成本。实践证明，人工砂石粉的掺量在15% ~ 20%之间，能明显改善混凝土拌合物的性能。特别是对于大体积混凝土，由于温控要求，水泥用量会降到最低，而对于低标号贫混凝土，当人工砂石粉含量过少时，细度模数会过大，离析现象会更加严重。而砂中适量的石粉会弥补水泥用量的不足。提高混凝土拌合物的粘结性，减少水分分离，增强保水性，减少砂石之间的摩擦，增加拌合物的流动性，改善混凝土拌合物的和易性。有关资料和试验表明，当混凝土水灰比较高时，拌合物的和易性较差，但当石粉掺量为1% ~ 20%时，混凝土的和易性很好。在水工混凝土中，当水灰比大于0。55、混凝土的抗渗性不稳定。然而，从现场取样结果来看，当水灰比为0。58 ~ 0.63，混凝土的抗渗性仍相对稳定。因此，适量的石粉可以填充混凝土的细孔，增加混凝土的密实度，提高混凝土的抗渗性。有资料表明，当石粉含量不大于20%时，水灰比小于0。55.90 d龄期混凝土的抗渗性可达S 13以上。

本文分析了人工砂石在混凝土生产中对混凝土常规性能的影响。至于混凝土的特殊性能，如抗冲击性能、耐磨性、抗裂性和干缩性，还需要进一步的研究和分析。