石屑是采石场在机械加工碎石的过程中，产生20%左右的粒径为0.16～5.00mm细屑石屑。经筛余出来的石料副产品，它作为石料场的废弃堆积物，既占用场地又污染环境，因此研究探索石屑混凝土的应用具有很高的社会价值。同时，因为石屑的价格比砂的价格低，因此我单位用石屑代砂生产钢筋混凝土排水管，为我单位取得了很好的经济效益。

1. 石屑的物理及化学性质

石屑混凝土的细骨料由不同粒径的石屑颗粒组成的：

（1）石屑：粒级0.16～5.00mm

（2）石粉：粒级<0.16mm

石屑试样的物理指标见表1。

编号	容重	空隙率/%	累计筛余/%						<0.16mm的细粉/%	细度模数
			筛孔尺寸/mm
			5.000	2.500	1.250	0.630	0.315	0.160
1	1480	45	8.50	24.0	57.8	24.2	82.2	85.7	16.2	3.02
2	1468	46	5.2	24.8	58.0	72.1	80.2	82.1	15.4	2.95
3	1457	47	8.30	23.2	58.0	25.1	82.3	86.2	14.5	2.9

石屑与砂相比其质地坚硬、表面粗糙、有尖锐棱角、粘结性能良好等特点，且含有粒径小于0.16mm的石粉， 其物理性能与人工中砂相比见表2。

细骨料	表面密度	容重	空隙率	含泥量	石粉含量	细度模数
石屑	2.73	1480	46.0		14.1～17.4	2.3～3.0
人工中砂	2.58	1330	48.5	1.0～2.5		2.2～3.0

从表2看出，石屑空隙率小于砂，说明石屑的颗粒级配好于砂，石屑的表观密度大于砂，说明砂骨料疏松多孔，吸水率大，其强度低于石屑。

石屑的化学成分见表3。

成份	SIO2	AL2O3	Fe2O3	CaO	MgO	CL	S化物
含量	8.24	1.01	0.53	36.54	11.48	0.01	0.42

从表3可以看出，石屑中主要化学成份为SiO2、CaO、Al2O3和MgO等。

2. 试验结果与分析

以石屑取代中砂量的30%、40%、50%、60%、80%、100%进行试验，在水灰比相同及坍落度相同的情况下，配置C30，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。

实验编号	石屑代砂量	抗压强度	抗渗性
7-1	0	35.2	>P6
7-2	30	37.5	P10
7-3	40	38.1	P10
7-4	50	39.4	P12
7-5	60	38.9	P10
7-6	70	36.7	P10
7-7	100	35.7	P8

表4 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。

3. 工程应用

经过系统试验研究后，将50%掺量的混凝土配合比应用于钢筋混凝土排水管的生产。C30石屑混凝土的配合比及混凝土强度见表5。

用石屑混凝土生产钢筋混凝土排水管的材料选择：

（1）水泥：抚顺水泥股份有限公司生产的普通硅酸盐42.5级水泥。

（2）粗骨料：碎石5～20mm（产地：哈达碎石场）。

（3）细骨料 石屑：粒径小于5mm（石粉含量不超过25%）。

（4）中砂：抚顺市浑河中砂，细度模数2.8。

（5）外加剂：UNF5天津高效减水剂。

（6）水：饮用水。

水灰比	坍落度/cm	砂率/%	混凝土材料用量					抗压强度/MPa
			水泥	中砂	石屑	外加剂	水	3d	7d	28d
0.539	0	31	390.0	340.0	340.0	1.8	167.0	20.1	29.8	39.4

4. 石屑混凝土对产品性能的改善

4.1 提高和易性和抗渗性

以石屑取代中砂掺量为50%的石屑混凝土生产钢筋混凝土排水管，由于石屑中含有一定量的石粉微粒，使得石屑混凝土具有很好的保水性，易于振捣成型，粘聚性强，和易性好。石粉微粒填实了混凝土中的孔隙，增强了水泥与骨料间的密实性，从而提高了混凝土的抗渗性能达1倍以上。

4.2 提高混凝土的强度

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，在水泥水化的过程中，易形成坚硬的铝硅酸钙和碳酸氢钙，从而提高混凝土的强度。

4.3 收缩性能

由于用石屑取代50%的细骨料，石粉微粒填实了混凝土中的孔隙，增强了水泥与骨料间的密实性，在水泥水化的过程中，形成坚硬的铝硅酸钙和碳酸氢钙，改善了混凝土内部结构，克服了砂子收缩性大的特点，从批量生产的钢筋混凝土的排水管外观质量上看，混凝土硬化后未出现收缩裂纹。

5. 生产中注意的几个问题

（1）应延长石屑混凝土的搅拌时间，并缩短振捣成型的时间。

（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，蒸汽养护前适当控制静停时间，并严格掌握升温与降温时间。

（3）石粉含量过多，会使混凝土拌合物过于干稠，阻碍水泥与骨料颗粒表面的粘结，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%。

6. 结论

石屑代砂在钢筋混凝土排水管的生产中得到广泛应用，现已批量生产，给我单位创造了良好的经济效益，而且还具有一定的环境效益和社会效益。因此，石屑具有很高的推广使用价值。