工程天然砂缺乏的措施。介绍石屑混凝土的抗住压力的强度、抗冻和抗渗性等主要性能，以及在工程中应注意的问题。

  混凝土是现代建筑工程用量最大的建筑材料，发挥着其它材料无法替代的功能与作用。天然砂是混凝土的重要组成部分。目前我国处于工程建设的高峰期，建筑用砂需求十分巨大。由于我国砂资源分布不均匀，加上环境保护要求，许多河流已实施禁止采砂，天然砂资源逐渐不能够满足工程建设的需要，因此，寻找天然砂的替代品十分迫切。与天然砂相比，石屑具有质地坚硬、表面粗糙多孔、有尖锐棱角、粘结性能好等特点，并且含有大量料径小于0.16 mm的石粉。石屑的来源一般有两种：一是碎石加工的筛余副产品；二是碎石再加工而成。由于石料厂生产流程和工艺不同，石屑的物理性能指标变化范围较大，细度模数的变化范围为1.7 ～4.5，视密度为2.58 ～2.82 g/ cm3 ，容重在1.36～1.60 g/ cm3 范围，空隙率在42 % ～ 47 %之间，由此可知，石屑的物理性能与砂相似，是比较适宜的代砂材料。我国的石灰石、白云岩在开采中平均每吨矿石约产出0.5～0.2 t石屑，在采石场堆积大量石屑，不但占用土地、对环境造成污染，而且造成资源的大量浪费。用石屑代砂还解决了天然砂短缺问题。在一般地区，砂的价格为40～60 元/ t，而由碎石再加工而成的石屑价格不超过30 元/ t。所以，石屑代砂也有较好的经济效益。我国在20世纪90年代初期就开始了石屑代砂的试验研究。研究之后发现石屑代砂混凝土不仅和易性好，且强度有所提高，在一线工程中进行应用和推广。并提出在混凝土中以50 %石屑代50 %中砂能提高混凝土的抗渗、抗冻性能。本文介绍石屑代砂在水柏铁路的工程应用。

  从表中看出，石屑与砂相比含有粒径小于0.16 mm的石粉，其空隙率小于砂，颗粒级配良好，表观密度大于砂，说明砂骨料疏松多孔，吸水率大，其强度低于石屑；石屑中主要的化学成份为SiO2、CaO、Al2O3 和MgO等。

  在水柏铁路施工中，以石屑取代中砂量的30%、40%、50%、60%、80%、100%做试验配比，在水灰比相同及坍落度相同的情况下，配置C30混凝土，以考察石屑混凝土的不同性能，与普通混凝土相对比，试验结果见表4。

  试验表明石屑混凝土强度均高于普通混凝土的强度，而50%掺量的配合比为最佳配合比，提高性能最明显。

  根据表5三组混凝土的抗冻性对比试验，能够准确的看出，石屑混凝土的抗冻性高于前者。实际在做的工作中，也有在混凝土中投入部分石屑来提高其抗冻性的，这说明石质良好的石屑部分或全部代砂能改善混凝土的抗冻性。

  综合以上试验结果，由于石屑改善了集料——— 浆体的界面和混凝土孔隙结构，增强了混凝土的密实性，以及碳酸钙颗粒的晶核反应加速了C sub 3水化并避免了晶体的集中生长，石屑混凝土的强度比普通混凝土高，抗渗性好、抗冻性高，性能优于普通混凝土。

  经过系列的试验配比研究，在实际施工中，采用将50%掺量的混凝土配合比应用于水柏铁路施工中，既节约了远距离高价购砂的费用，又节约了时间，降低了实施工程的成本，保证了施工进度，给单位创造了良好的经济效益，取得了很好的施工效果。以其中C30 为例，石屑混凝土的配合比及混凝土强度见表6。石屑混凝土的材料选择如下。

  (1) 提高了和易性及抗渗性。以石屑取代中砂的石屑混凝土，由于石屑中含有大约14.1 % ～ 17.4 %的石粉微粒，使石屑混凝土拥有非常良好保水性，便于振捣成型，粘聚性强，和易性好。石粉微粒填实了混凝土中的孔隙，从而增强了水泥与骨料间的密实性，提高混凝土的抗渗性能达1倍以上。

  (2) 提高了混凝土的强度。强度是混凝土的一项重要性能指标。石屑混凝土强度的高低直接影响到石屑在混凝土的应用。由于石屑质地坚硬，表面粗糙，有尖锐棱角，与水泥的粘结性能好，石屑的颗粒级配好于砂，表观密度大于砂，石屑混凝土的强度高于普通混凝土。石粉中含有大量的SiO2、CaO、Al2O3 等化学成分，在水泥水化过程中，易形成坚硬的铝硅酸钙和碳酸氢钙，来提升混凝土的强度。

  (3) 降低了收缩性。由于采用石屑取代50% 的细骨料，石粉微粒填实了混凝土中的孔隙，增强了水泥与骨料之间的密实性，在水泥水化过程中形成了坚硬的铝硅酸钙和碳酸氢钙，改善了混凝土的内部结构，降低了收缩性。从实际施工的效果看，混凝土硬化后未出现收缩裂纹。

  (2) 自然养护时，应加强早期潮湿环境下的养护，特别是采用矿渣水泥的混凝土，蒸养时要适当控制静停时间，严格掌握升温与降温时间；

  (3) 控制石粉含量。石粉含量过多，会使混凝土拌合物过于干稠，阻碍水泥与骨料表面的粘结，使混凝土强度降低，早期收缩增大，因此，石粉在石屑中的含量不应超过25 %。

  随着当今建筑行业突飞猛进发展和实施工程技术进步与创新，天然砂料短缺的形势日益严峻。石屑作为一种潜在的代砂材料，不仅仅具备一定经济性和适用性，还具备比较好的环保效益和社会效益。为了使石屑代砂在混凝土中得到推广应用，建议进一步研究下列几个问题。