特細(xì)砂的顆粒形態(tài)分析及特細(xì)砂混凝土試驗(yàn)研究

邵欣　汪彭生　章環(huán)境　蔡小麟

摘要：特細(xì)砂已經(jīng)演化成為一種建筑資源。利用掃描電鏡，從微觀的角度研究特細(xì)砂顆粒形貌，并配制特細(xì)砂混凝土及砂漿作為試驗(yàn)輔助研究。結(jié)果表明：遼河特細(xì)砂顆粒微觀形貌凹凸不平，棱角較多，表面粗糙，因此比表面積大，在配制混凝土?xí)r需水量大，這個(gè)影響在砂漿中尤為顯著。

關(guān)鍵詞：特細(xì)砂；顆粒形態(tài)；掃描電鏡；混凝土；砂漿

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）04-0048-02

細(xì)骨料是建筑工程材料混凝土的重要組成部分，其一般為粒徑0.150～4.750 mm的砂，其中細(xì)度模數(shù)小于1.5、且平均粒徑小于0.250 mm的砂稱為特細(xì)砂。細(xì)骨料的幾何性質(zhì)包括顆粒形狀、顆粒直徑、顆粒級(jí)配等，這些性質(zhì)不僅會(huì)影響混凝土拌合物的和易性與流動(dòng)性，而且還會(huì)影響混凝土的抗壓抗折等力學(xué)性能。有相關(guān)研究表明，細(xì)骨料的顆粒形態(tài)和表面結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的工作性能和力學(xué)性能具有重要影響。

1 特細(xì)砂顆粒掃描電鏡樣品制備

在遼河中下游兩處河砂產(chǎn)地采集特細(xì)砂樣本，編號(hào)分別為A，B。研究表明，該地區(qū)特細(xì)砂粒徑基本小于0.600 mm，粒度過細(xì)，且每一粒徑范圍內(nèi)顆粒含量差距很大，經(jīng)過篩分試驗(yàn)和顆粒級(jí)配，其細(xì)度模數(shù)分別為1.012，1.375。A砂中0.075～0.180 mm間的顆粒含量占整體含量的比重較大，粒度分布均勻性較差；而B砂各個(gè)粒徑范圍內(nèi)都有一定含量的顆粒，粒度分布較A砂均勻。張穎對(duì)遼河特細(xì)砂顆粒的表面形態(tài)及幾何形態(tài)進(jìn)行了研究，得到遼河特細(xì)砂具有明顯的分形特征。本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，對(duì)這兩種砂樣用電鏡掃描，分析特細(xì)砂表面的微觀結(jié)構(gòu)。

1） 掃描電鏡樣品制備。特細(xì)砂顆粒樣品制備與混凝土碎片樣品的制備方法相同。由于樣品質(zhì)地粗糙，采用雙噴技術(shù)以提高導(dǎo)電性。即先噴一層碳層作為導(dǎo)電底層，然后在高真空的條件下繼續(xù)噴涂一層鉑金，使碎片的凸、凹部分均能覆蓋，從而達(dá)到既增強(qiáng)導(dǎo)電性、又提高顯微圖象質(zhì)量的目的。

2） 掃描電子顯微鏡試驗(yàn)。將制備好的樣品進(jìn)行掃描電鏡試驗(yàn)，放大不同的倍數(shù)做細(xì)微觀察，并拍照。掃描電子顯微鏡為美國FEI公司生產(chǎn)的QUANTA600型號(hào)，分辨率為3.5 nm，可以進(jìn)行高低真空及環(huán)境掃描，加速電壓為0.2～30.0 kV，馬達(dá)臺(tái)參數(shù)為X=Y=150 mm，Z=60 mm，T= -10～+60°，R=360°，旋轉(zhuǎn)類型為連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

2 掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果及分析

細(xì)骨料顆粒的微觀形態(tài)對(duì)混凝土和砂漿的各方面性能具有重要影響。利用掃描電鏡分別對(duì)A，B兩個(gè)砂樣進(jìn)行表面微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)的分析，將A，B兩個(gè)砂樣分別放大1 000倍和2 000倍進(jìn)行觀測，結(jié)果如圖1和圖2所示。本次試驗(yàn)觀測了許多樣品，這里僅列出圖中2個(gè)。

圖1中（a）為A砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出A砂表面含有少量的顆粒雜質(zhì)，凹凸不平，但是整體是很接近于圓形的，棱角較多但較為圓滑；（b）為A砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看到有細(xì)微的裂縫，表面較為平整光滑。圖2中（a）為B砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面雜質(zhì)較多，十分接近于球體；（b）為B砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面較為平整，相比A砂樣粗糙一些，不密實(shí)，沒有大的凹凸不平。在配制混凝土或者砂漿之前，最好用水將砂子清洗一下，因?yàn)檫@些砂子上面的雜質(zhì)會(huì)影響水泥與砂子的粘結(jié)，使水泥與砂子之間產(chǎn)生縫隙。

本試驗(yàn)選取A，B兩種特細(xì)砂作為遼河特細(xì)砂的觀測樣品，以得出遼河特細(xì)砂的一些普遍的規(guī)律。從圖片及上述分析中可以看出：雖然A，B兩種砂樣都接近于圓形，但A砂樣有很多、很大的凸起、凹陷及棱角存在，而B砂樣是特別粗糙。同時(shí)，在特細(xì)砂混凝土工程以及試驗(yàn)中，也證實(shí)特細(xì)砂混凝土和砂漿的流動(dòng)性要比中砂和粗砂好一些，這均是得益于特細(xì)砂顆粒的微觀形態(tài)。加上特細(xì)砂表面凹凸比較明顯，即從微觀角度解釋了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，使得在配制特細(xì)砂混凝土的時(shí)候需水量大。

3 特細(xì)砂與中砂混凝土及砂漿對(duì)比試驗(yàn)分析

分別配制中砂和特細(xì)砂混凝土（以中砂混凝土作為對(duì)照組），具體配合比及混凝土試塊抗壓強(qiáng)度見表1。

表1中的抗壓強(qiáng)度為3塊混凝土試塊的平均抗壓強(qiáng)度。配制特細(xì)砂混凝土?xí)r需要遵守低砂率、低坍落度、低水泥用量、粉煤灰超量取代這4個(gè)基本原則，在某些特定工程中還應(yīng)該適當(dāng)加入一些外加劑。本試驗(yàn)為了體現(xiàn)特細(xì)砂混凝土與中砂混凝土的對(duì)比性，其水灰比與砂率都選取一樣的，并且沒有加入摻和料和外加劑。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雖然采用相同的用水量，但中砂混凝土的坍落度較特細(xì)砂混凝土大一些，流動(dòng)性較好。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在水灰比較低時(shí)，特細(xì)砂在配制混凝土?xí)r流動(dòng)性不好，加入減水劑后有所改善。所以通常需要在特細(xì)砂混凝土中加入一些堿水劑，以解決特細(xì)砂混凝土用水量大的問題，達(dá)到施工中所必要的工作性能。在抗壓強(qiáng)度方面，中砂混凝土的早期抗壓強(qiáng)度和28 d的抗壓強(qiáng)度都比特細(xì)砂混凝土的大。

4 結(jié)論

掃描電鏡在研究特細(xì)砂微觀結(jié)構(gòu)方面具有非常直觀的效果。通過對(duì)遼河流域特細(xì)砂進(jìn)行顆粒表面微觀結(jié)構(gòu)的觀察得知，遼河區(qū)域特細(xì)砂形狀接近于圓形，并且顆粒表面有凹凸不平的棱角或非常粗糙，有少許雜質(zhì)。該結(jié)果從微觀角度說明了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，因此遼河特細(xì)砂在配制特細(xì)砂混凝土或砂漿的時(shí)候需水量較多。

通過混凝土試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，特細(xì)砂顆粒微觀形貌決定顆粒形態(tài)差異，不僅影響配制混凝土及砂漿時(shí)的用水量，還影響到混凝土與砂漿的抗壓強(qiáng)度。尤其是特細(xì)砂砂漿受此影響很大，導(dǎo)致其抗壓強(qiáng)度很低。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐定華，馮文元.混凝土材料實(shí)用指南[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[2] 陳云波，徐培濤.水泥顆粒形貌的表征及其研究方法[J].水泥，2003（2）：17-19.

[3] 溫喜廉，歐陽東，李建友.細(xì)骨料顆粒形貌特征、顯微及微觀結(jié)構(gòu)研究[J].混凝土，2013（6）：62-66.

Abstract： The superfine sand has evolved into a building resource. In this paper， the scanning electron microscopy is applied to observe the superfine sand from a micro scope， and make superfine sand concrete and mortar as experimental test. The results show that the superfine sand in Liao River has more uneven edges and corners and rough surface， so the specific surface area is big. Therefore water demand is big when it is used in the preparation of superfine sand concrete， and the effect in the superfine sand mortar is particularly significant.

Key words： superfine sand； particle morphology； scanning electron microscopy； concrete； mortar

摘要：特細(xì)砂已經(jīng)演化成為一種建筑資源。利用掃描電鏡，從微觀的角度研究特細(xì)砂顆粒形貌，并配制特細(xì)砂混凝土及砂漿作為試驗(yàn)輔助研究。結(jié)果表明：遼河特細(xì)砂顆粒微觀形貌凹凸不平，棱角較多，表面粗糙，因此比表面積大，在配制混凝土?xí)r需水量大，這個(gè)影響在砂漿中尤為顯著。

關(guān)鍵詞：特細(xì)砂；顆粒形態(tài)；掃描電鏡；混凝土；砂漿

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）04-0048-02

細(xì)骨料是建筑工程材料混凝土的重要組成部分，其一般為粒徑0.150～4.750 mm的砂，其中細(xì)度模數(shù)小于1.5、且平均粒徑小于0.250 mm的砂稱為特細(xì)砂。細(xì)骨料的幾何性質(zhì)包括顆粒形狀、顆粒直徑、顆粒級(jí)配等，這些性質(zhì)不僅會(huì)影響混凝土拌合物的和易性與流動(dòng)性，而且還會(huì)影響混凝土的抗壓抗折等力學(xué)性能。有相關(guān)研究表明，細(xì)骨料的顆粒形態(tài)和表面結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的工作性能和力學(xué)性能具有重要影響。

1 特細(xì)砂顆粒掃描電鏡樣品制備

在遼河中下游兩處河砂產(chǎn)地采集特細(xì)砂樣本，編號(hào)分別為A，B。研究表明，該地區(qū)特細(xì)砂粒徑基本小于0.600 mm，粒度過細(xì)，且每一粒徑范圍內(nèi)顆粒含量差距很大，經(jīng)過篩分試驗(yàn)和顆粒級(jí)配，其細(xì)度模數(shù)分別為1.012，1.375。A砂中0.075～0.180 mm間的顆粒含量占整體含量的比重較大，粒度分布均勻性較差；而B砂各個(gè)粒徑范圍內(nèi)都有一定含量的顆粒，粒度分布較A砂均勻。張穎對(duì)遼河特細(xì)砂顆粒的表面形態(tài)及幾何形態(tài)進(jìn)行了研究，得到遼河特細(xì)砂具有明顯的分形特征。本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，對(duì)這兩種砂樣用電鏡掃描，分析特細(xì)砂表面的微觀結(jié)構(gòu)。

1） 掃描電鏡樣品制備。特細(xì)砂顆粒樣品制備與混凝土碎片樣品的制備方法相同。由于樣品質(zhì)地粗糙，采用雙噴技術(shù)以提高導(dǎo)電性。即先噴一層碳層作為導(dǎo)電底層，然后在高真空的條件下繼續(xù)噴涂一層鉑金，使碎片的凸、凹部分均能覆蓋，從而達(dá)到既增強(qiáng)導(dǎo)電性、又提高顯微圖象質(zhì)量的目的。

2） 掃描電子顯微鏡試驗(yàn)。將制備好的樣品進(jìn)行掃描電鏡試驗(yàn)，放大不同的倍數(shù)做細(xì)微觀察，并拍照。掃描電子顯微鏡為美國FEI公司生產(chǎn)的QUANTA600型號(hào)，分辨率為3.5 nm，可以進(jìn)行高低真空及環(huán)境掃描，加速電壓為0.2～30.0 kV，馬達(dá)臺(tái)參數(shù)為X=Y=150 mm，Z=60 mm，T= -10～+60°，R=360°，旋轉(zhuǎn)類型為連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

2 掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果及分析

細(xì)骨料顆粒的微觀形態(tài)對(duì)混凝土和砂漿的各方面性能具有重要影響。利用掃描電鏡分別對(duì)A，B兩個(gè)砂樣進(jìn)行表面微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)的分析，將A，B兩個(gè)砂樣分別放大1 000倍和2 000倍進(jìn)行觀測，結(jié)果如圖1和圖2所示。本次試驗(yàn)觀測了許多樣品，這里僅列出圖中2個(gè)。

圖1中（a）為A砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出A砂表面含有少量的顆粒雜質(zhì)，凹凸不平，但是整體是很接近于圓形的，棱角較多但較為圓滑；（b）為A砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看到有細(xì)微的裂縫，表面較為平整光滑。圖2中（a）為B砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面雜質(zhì)較多，十分接近于球體；（b）為B砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面較為平整，相比A砂樣粗糙一些，不密實(shí)，沒有大的凹凸不平。在配制混凝土或者砂漿之前，最好用水將砂子清洗一下，因?yàn)檫@些砂子上面的雜質(zhì)會(huì)影響水泥與砂子的粘結(jié)，使水泥與砂子之間產(chǎn)生縫隙。

本試驗(yàn)選取A，B兩種特細(xì)砂作為遼河特細(xì)砂的觀測樣品，以得出遼河特細(xì)砂的一些普遍的規(guī)律。從圖片及上述分析中可以看出：雖然A，B兩種砂樣都接近于圓形，但A砂樣有很多、很大的凸起、凹陷及棱角存在，而B砂樣是特別粗糙。同時(shí)，在特細(xì)砂混凝土工程以及試驗(yàn)中，也證實(shí)特細(xì)砂混凝土和砂漿的流動(dòng)性要比中砂和粗砂好一些，這均是得益于特細(xì)砂顆粒的微觀形態(tài)。加上特細(xì)砂表面凹凸比較明顯，即從微觀角度解釋了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，使得在配制特細(xì)砂混凝土的時(shí)候需水量大。

3 特細(xì)砂與中砂混凝土及砂漿對(duì)比試驗(yàn)分析

分別配制中砂和特細(xì)砂混凝土（以中砂混凝土作為對(duì)照組），具體配合比及混凝土試塊抗壓強(qiáng)度見表1。

表1中的抗壓強(qiáng)度為3塊混凝土試塊的平均抗壓強(qiáng)度。配制特細(xì)砂混凝土?xí)r需要遵守低砂率、低坍落度、低水泥用量、粉煤灰超量取代這4個(gè)基本原則，在某些特定工程中還應(yīng)該適當(dāng)加入一些外加劑。本試驗(yàn)為了體現(xiàn)特細(xì)砂混凝土與中砂混凝土的對(duì)比性，其水灰比與砂率都選取一樣的，并且沒有加入摻和料和外加劑。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雖然采用相同的用水量，但中砂混凝土的坍落度較特細(xì)砂混凝土大一些，流動(dòng)性較好。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在水灰比較低時(shí)，特細(xì)砂在配制混凝土?xí)r流動(dòng)性不好，加入減水劑后有所改善。所以通常需要在特細(xì)砂混凝土中加入一些堿水劑，以解決特細(xì)砂混凝土用水量大的問題，達(dá)到施工中所必要的工作性能。在抗壓強(qiáng)度方面，中砂混凝土的早期抗壓強(qiáng)度和28 d的抗壓強(qiáng)度都比特細(xì)砂混凝土的大。

4 結(jié)論

掃描電鏡在研究特細(xì)砂微觀結(jié)構(gòu)方面具有非常直觀的效果。通過對(duì)遼河流域特細(xì)砂進(jìn)行顆粒表面微觀結(jié)構(gòu)的觀察得知，遼河區(qū)域特細(xì)砂形狀接近于圓形，并且顆粒表面有凹凸不平的棱角或非常粗糙，有少許雜質(zhì)。該結(jié)果從微觀角度說明了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，因此遼河特細(xì)砂在配制特細(xì)砂混凝土或砂漿的時(shí)候需水量較多。

通過混凝土試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，特細(xì)砂顆粒微觀形貌決定顆粒形態(tài)差異，不僅影響配制混凝土及砂漿時(shí)的用水量，還影響到混凝土與砂漿的抗壓強(qiáng)度。尤其是特細(xì)砂砂漿受此影響很大，導(dǎo)致其抗壓強(qiáng)度很低。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐定華，馮文元.混凝土材料實(shí)用指南[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[2] 陳云波，徐培濤.水泥顆粒形貌的表征及其研究方法[J].水泥，2003（2）：17-19.

[3] 溫喜廉，歐陽東，李建友.細(xì)骨料顆粒形貌特征、顯微及微觀結(jié)構(gòu)研究[J].混凝土，2013（6）：62-66.

Abstract： The superfine sand has evolved into a building resource. In this paper， the scanning electron microscopy is applied to observe the superfine sand from a micro scope， and make superfine sand concrete and mortar as experimental test. The results show that the superfine sand in Liao River has more uneven edges and corners and rough surface， so the specific surface area is big. Therefore water demand is big when it is used in the preparation of superfine sand concrete， and the effect in the superfine sand mortar is particularly significant.

Key words： superfine sand； particle morphology； scanning electron microscopy； concrete； mortar

摘要：特細(xì)砂已經(jīng)演化成為一種建筑資源。利用掃描電鏡，從微觀的角度研究特細(xì)砂顆粒形貌，并配制特細(xì)砂混凝土及砂漿作為試驗(yàn)輔助研究。結(jié)果表明：遼河特細(xì)砂顆粒微觀形貌凹凸不平，棱角較多，表面粗糙，因此比表面積大，在配制混凝土?xí)r需水量大，這個(gè)影響在砂漿中尤為顯著。

關(guān)鍵詞：特細(xì)砂；顆粒形態(tài)；掃描電鏡；混凝土；砂漿

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）04-0048-02

細(xì)骨料是建筑工程材料混凝土的重要組成部分，其一般為粒徑0.150～4.750 mm的砂，其中細(xì)度模數(shù)小于1.5、且平均粒徑小于0.250 mm的砂稱為特細(xì)砂。細(xì)骨料的幾何性質(zhì)包括顆粒形狀、顆粒直徑、顆粒級(jí)配等，這些性質(zhì)不僅會(huì)影響混凝土拌合物的和易性與流動(dòng)性，而且還會(huì)影響混凝土的抗壓抗折等力學(xué)性能。有相關(guān)研究表明，細(xì)骨料的顆粒形態(tài)和表面結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的工作性能和力學(xué)性能具有重要影響。

1 特細(xì)砂顆粒掃描電鏡樣品制備

在遼河中下游兩處河砂產(chǎn)地采集特細(xì)砂樣本，編號(hào)分別為A，B。研究表明，該地區(qū)特細(xì)砂粒徑基本小于0.600 mm，粒度過細(xì)，且每一粒徑范圍內(nèi)顆粒含量差距很大，經(jīng)過篩分試驗(yàn)和顆粒級(jí)配，其細(xì)度模數(shù)分別為1.012，1.375。A砂中0.075～0.180 mm間的顆粒含量占整體含量的比重較大，粒度分布均勻性較差；而B砂各個(gè)粒徑范圍內(nèi)都有一定含量的顆粒，粒度分布較A砂均勻。張穎對(duì)遼河特細(xì)砂顆粒的表面形態(tài)及幾何形態(tài)進(jìn)行了研究，得到遼河特細(xì)砂具有明顯的分形特征。本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，對(duì)這兩種砂樣用電鏡掃描，分析特細(xì)砂表面的微觀結(jié)構(gòu)。

1） 掃描電鏡樣品制備。特細(xì)砂顆粒樣品制備與混凝土碎片樣品的制備方法相同。由于樣品質(zhì)地粗糙，采用雙噴技術(shù)以提高導(dǎo)電性。即先噴一層碳層作為導(dǎo)電底層，然后在高真空的條件下繼續(xù)噴涂一層鉑金，使碎片的凸、凹部分均能覆蓋，從而達(dá)到既增強(qiáng)導(dǎo)電性、又提高顯微圖象質(zhì)量的目的。

2） 掃描電子顯微鏡試驗(yàn)。將制備好的樣品進(jìn)行掃描電鏡試驗(yàn)，放大不同的倍數(shù)做細(xì)微觀察，并拍照。掃描電子顯微鏡為美國FEI公司生產(chǎn)的QUANTA600型號(hào)，分辨率為3.5 nm，可以進(jìn)行高低真空及環(huán)境掃描，加速電壓為0.2～30.0 kV，馬達(dá)臺(tái)參數(shù)為X=Y=150 mm，Z=60 mm，T= -10～+60°，R=360°，旋轉(zhuǎn)類型為連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

2 掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果及分析

細(xì)骨料顆粒的微觀形態(tài)對(duì)混凝土和砂漿的各方面性能具有重要影響。利用掃描電鏡分別對(duì)A，B兩個(gè)砂樣進(jìn)行表面微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)的分析，將A，B兩個(gè)砂樣分別放大1 000倍和2 000倍進(jìn)行觀測，結(jié)果如圖1和圖2所示。本次試驗(yàn)觀測了許多樣品，這里僅列出圖中2個(gè)。

圖1中（a）為A砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出A砂表面含有少量的顆粒雜質(zhì)，凹凸不平，但是整體是很接近于圓形的，棱角較多但較為圓滑；（b）為A砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看到有細(xì)微的裂縫，表面較為平整光滑。圖2中（a）為B砂樣放大1 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面雜質(zhì)較多，十分接近于球體；（b）為B砂樣放大2 000倍的微觀結(jié)構(gòu)圖，可以看出顆粒表面較為平整，相比A砂樣粗糙一些，不密實(shí)，沒有大的凹凸不平。在配制混凝土或者砂漿之前，最好用水將砂子清洗一下，因?yàn)檫@些砂子上面的雜質(zhì)會(huì)影響水泥與砂子的粘結(jié)，使水泥與砂子之間產(chǎn)生縫隙。

本試驗(yàn)選取A，B兩種特細(xì)砂作為遼河特細(xì)砂的觀測樣品，以得出遼河特細(xì)砂的一些普遍的規(guī)律。從圖片及上述分析中可以看出：雖然A，B兩種砂樣都接近于圓形，但A砂樣有很多、很大的凸起、凹陷及棱角存在，而B砂樣是特別粗糙。同時(shí)，在特細(xì)砂混凝土工程以及試驗(yàn)中，也證實(shí)特細(xì)砂混凝土和砂漿的流動(dòng)性要比中砂和粗砂好一些，這均是得益于特細(xì)砂顆粒的微觀形態(tài)。加上特細(xì)砂表面凹凸比較明顯，即從微觀角度解釋了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，使得在配制特細(xì)砂混凝土的時(shí)候需水量大。

3 特細(xì)砂與中砂混凝土及砂漿對(duì)比試驗(yàn)分析

分別配制中砂和特細(xì)砂混凝土（以中砂混凝土作為對(duì)照組），具體配合比及混凝土試塊抗壓強(qiáng)度見表1。

表1中的抗壓強(qiáng)度為3塊混凝土試塊的平均抗壓強(qiáng)度。配制特細(xì)砂混凝土?xí)r需要遵守低砂率、低坍落度、低水泥用量、粉煤灰超量取代這4個(gè)基本原則，在某些特定工程中還應(yīng)該適當(dāng)加入一些外加劑。本試驗(yàn)為了體現(xiàn)特細(xì)砂混凝土與中砂混凝土的對(duì)比性，其水灰比與砂率都選取一樣的，并且沒有加入摻和料和外加劑。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雖然采用相同的用水量，但中砂混凝土的坍落度較特細(xì)砂混凝土大一些，流動(dòng)性較好。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在水灰比較低時(shí)，特細(xì)砂在配制混凝土?xí)r流動(dòng)性不好，加入減水劑后有所改善。所以通常需要在特細(xì)砂混凝土中加入一些堿水劑，以解決特細(xì)砂混凝土用水量大的問題，達(dá)到施工中所必要的工作性能。在抗壓強(qiáng)度方面，中砂混凝土的早期抗壓強(qiáng)度和28 d的抗壓強(qiáng)度都比特細(xì)砂混凝土的大。

4 結(jié)論

掃描電鏡在研究特細(xì)砂微觀結(jié)構(gòu)方面具有非常直觀的效果。通過對(duì)遼河流域特細(xì)砂進(jìn)行顆粒表面微觀結(jié)構(gòu)的觀察得知，遼河區(qū)域特細(xì)砂形狀接近于圓形，并且顆粒表面有凹凸不平的棱角或非常粗糙，有少許雜質(zhì)。該結(jié)果從微觀角度說明了遼河特細(xì)砂比表面積大的原因，因此遼河特細(xì)砂在配制特細(xì)砂混凝土或砂漿的時(shí)候需水量較多。

通過混凝土試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，特細(xì)砂顆粒微觀形貌決定顆粒形態(tài)差異，不僅影響配制混凝土及砂漿時(shí)的用水量，還影響到混凝土與砂漿的抗壓強(qiáng)度。尤其是特細(xì)砂砂漿受此影響很大，導(dǎo)致其抗壓強(qiáng)度很低。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐定華，馮文元.混凝土材料實(shí)用指南[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005.

[2] 陳云波，徐培濤.水泥顆粒形貌的表征及其研究方法[J].水泥，2003（2）：17-19.

[3] 溫喜廉，歐陽東，李建友.細(xì)骨料顆粒形貌特征、顯微及微觀結(jié)構(gòu)研究[J].混凝土，2013（6）：62-66.

Abstract： The superfine sand has evolved into a building resource. In this paper， the scanning electron microscopy is applied to observe the superfine sand from a micro scope， and make superfine sand concrete and mortar as experimental test. The results show that the superfine sand in Liao River has more uneven edges and corners and rough surface， so the specific surface area is big. Therefore water demand is big when it is used in the preparation of superfine sand concrete， and the effect in the superfine sand mortar is particularly significant.

Key words： superfine sand； particle morphology； scanning electron microscopy； concrete； mortar