不同巖性母巖軋制的
人工砂石中石粉的含量存在較大的差異,如玄武巖制砂得到的骨料中石粉含量就比較低,而性脆的輝綠巖、強度較低的片麻巖和大理石等制砂得到的人工砂石中石粉含量就較高,大多在20%以上;且不同巖性石粉的自身性能也存在較大的差異。
百色水利樞紐工程采用的是輝綠巖軋制的人工砂,因輝綠巖母巖硬度高、性脆,加工出的人工砂中石粉含量高,且其中含有大量粒徑在幾微米的細微顆粒,原是干燥狀態下篩得的輝綠巖石粉由于表面分子作用及靜電作用的影響,顆粒間相互吸附粘結;經水潤濕后篩得的輝綠巖人工砂石粉,在水和外部機械的作用下,顆粒間產生的分子粘結力和內摩擦力,最終使石粉微粒粘結成球粒,經水浸泡后靜置干燥,可以結成具有相當強度的硬塊,與硅粉加水靜置干燥后的狀態類似。而工程中常用的花崗巖石粉和石灰石粉加水靜置干燥后雖能保持結塊狀態但一觸即散。與此同時,因輝綠巖母巖中含有一定量的綠泥石、黝簾石等蝕變物,母巖中氧化硅、氧化鈉的含量較高,石粉雨水接觸后易溶出可加速水泥早期水化進程的鈉離子,輝綠巖石粉需水量比高達107%,與常見石灰石的需水量比小存在本質區別;且輝綠巖石粉使凈漿的凝結時間大大縮短。
苗尾水電站片麻巖石粉,因母巖中云母含量高達35%左右,導致石粉中的云母含量達到40%,且石粉中粒徑小于0.08mm的顆粒占石粉質量的55.9%,粒徑小于45微米的顆粒占石粉質量的31.2%,采用片麻巖人工砂配制混凝土時,人工砂中石粉含量從6%增加到18%時,混凝土單位用水量隨石粉含量增加而增加,
混凝土拌合物性能則逐漸變差,與其他工程常用的石粉對混凝土單位用水量和拌合物性能的影響規律存在較大差異。
錦屏二級水電站樞紐工程采用的是大理巖石軋制的
人工砂,大理巖石屬于中碳酸鹽變質巖,主要由方解石組成,其化學組成與工程中常用的石灰石粉相近,需水量比96%,接近一級粉煤灰,石粉中部分粒徑較小的微細顆粒可當摻合料使用。為此應適當提高人工砂中的石粉含量限值。
由此可見,石粉在混凝土中所起的作用與其細度密切相關。當顆粒細到一定程度時,可以有效改善以水泥為主的膠凝材料的顆粒級配,降低混凝土單位用水量,并填充水泥漿體中的孔隙,使水泥砂漿更致密從而改善混凝土性能。