超摻石灰石粉改善人工砂混凝土性能的研究

胡學(xué)兵

（佛山市順德區(qū)倫教港興建材有限公司，廣東 佛山 528308）

超摻石灰石粉改善人工砂混凝土性能的研究

胡學(xué)兵

（佛山市順德區(qū)倫教港興建材有限公司，廣東 佛山 528308）

本文主要針對(duì)石灰石粉作為混凝土礦物摻和料展開(kāi)了研究，通過(guò)結(jié)合具體的試驗(yàn)分析，對(duì)試驗(yàn)的進(jìn)行作了詳細(xì)的說(shuō)明介紹，并論述了試驗(yàn)所得的結(jié)論，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

石灰石粉；混凝土；礦物摻和料

0 前言

石灰石粉作為混凝土礦物摻合料，已在行業(yè)內(nèi)逐步得到應(yīng)用。據(jù)相關(guān)研究資料顯示，摻用石灰石粉，可以節(jié)約水泥用量、改善混凝土和易性、降低水化熱及減小收縮等。因此，合理利用石灰石粉作為混凝土摻合料，不僅可以有效地解決環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的問(wèn)題，還能提高混凝土的性能，具有著良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 原材料

1.1.1 水泥

英德海螺水泥生產(chǎn)“海螺牌”P·Ⅱ52.5硅酸鹽水泥，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 水泥的技術(shù)指標(biāo)

1.1.2 石灰石粉

東莞高科建材生產(chǎn)的250目石灰石粉，由人工砂通過(guò)球磨機(jī)加工而成，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 石灰石粉的技術(shù)指標(biāo)

1.1.3 細(xì)骨料

人工砂產(chǎn)地為江門市新會(huì)沙堆，其部分物理性質(zhì)見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)用砂物理性質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)砂為廈門產(chǎn)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂。

1.1.4 粗骨料

粗骨料為10mm～20mm、5mm～10mm的單粒級(jí)機(jī)碎石，產(chǎn)地為江門市新會(huì)沙堆，含泥量均小于1.0%。

1.1.5 礦渣粉

選用廣東韶鋼嘉羊產(chǎn)S95級(jí)礦渣粉，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4

表4 試驗(yàn)用礦渣粉技術(shù)指標(biāo)

1.1.6 水

自來(lái)水。

1.1.7 外加劑

蘇博特產(chǎn)PCA-V聚羧酸系超塑化劑，含固量23%，膠砂減水率約30%(摻量1.4%)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1) 用石灰石粉取代部分水泥做膠砂試驗(yàn)，了解石灰石粉取代量的變化對(duì)膠砂流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度的影響。

(2) 利用現(xiàn)行的生產(chǎn)配合比，用石灰石粉取代部分人工砂做混凝土試驗(yàn)，了解石灰石粉取代量的變化對(duì)混凝土坍落度、擴(kuò)展度度、經(jīng)時(shí)損失、抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。

2 試驗(yàn)

2.1 膠砂試驗(yàn)

2.1.1 膠砂配合比

為了解石灰石粉摻量對(duì)膠砂流動(dòng)度和力學(xué)性能的影響，設(shè)計(jì)膠砂配合比，見(jiàn)表5。其中，標(biāo)準(zhǔn)砂、水的用量不變，分別為1350g、225g。按GB/T 2419-2005《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》、GB/T 17671-1999《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》分別測(cè)試膠砂的流動(dòng)度、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 水泥膠砂試驗(yàn)表

2.1.2 膠砂試驗(yàn)結(jié)果分析

石灰石粉摻量對(duì)膠砂流動(dòng)度的影響，如圖1所示。由該圖可看出，雖然用水量未變，但膠砂流動(dòng)度依然隨著石灰石粉摻量的提高而增大，故也可認(rèn)為石灰石粉具有一定的減水作用。

圖1 石灰石粉摻量與膠砂流動(dòng)度的關(guān)系

石灰石粉摻量對(duì)膠砂的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度影響。隨著石灰石粉的摻量增加，相同齡期的水泥膠砂抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均有不同程度的降低。

2.2 混凝土試驗(yàn)

2.2.1 混凝土配合比

為了解石灰石粉摻量對(duì)混凝土拌合物性能和力學(xué)性能的影響，以石灰石粉超摻50%、超摻部分等量取代人工砂設(shè)計(jì)混凝土配合比，其中，碎石、超塑化劑、水的用量不變，見(jiàn)表6。

按GB/T 2419-2005《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》、GB/T 17671-1999《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法分別測(cè)試混凝土的拌合物性能、抗壓強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 混凝土的拌合物性能、抗壓強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果

2.2.2 混凝土工作性能分析

(1)摻入細(xì)度10%以內(nèi)的石灰石粉的坍落度基本都符合工程應(yīng)用要求，隨著石灰石粉量的增加，坍落度也增加，混凝土的粘聚性好、泵送效果好、坍落度經(jīng)時(shí)損失小。

(2)石灰石粉混凝土坍落度與擴(kuò)展度隨水膠比減小而增加，這與普通混凝土是一致的。

(3)混凝土的坍落度隨石灰石粉的摻量增加而增大，當(dāng)摻量超過(guò)10%后，隨摻量的增加而減小，而經(jīng)時(shí)損失則隨石灰石粉摻量增加而增大。

2.2.3 混凝土力學(xué)性能分析

(1)水膠比對(duì)普通混凝土的影響同樣適用于石灰石粉混凝土，其預(yù)期強(qiáng)度滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求，即在工作力學(xué)性上有所保證。

(2)石灰石粉混凝土的7d和28d強(qiáng)度抗壓值，在水膠比相同的情況下，混凝土抗壓強(qiáng)度值隨著石灰石粉摻量的提高有所增長(zhǎng)，當(dāng)摻量超過(guò)10%后，混凝土抗壓強(qiáng)度有所降低。

3 結(jié)論

綜上所述，礦物摻合料已成為了現(xiàn)代混凝土中必不可少的組份，而石灰石粉作為礦物摻和料應(yīng)用到混凝土的生產(chǎn)中，不僅能大大緩解如粉煤灰等摻合料供應(yīng)緊張的狀況，還可以降低了混凝土的生產(chǎn)成本。通過(guò)超摻石灰石改善人工砂，可以使普通混凝土的工作性、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)，滿足工程對(duì)混凝土的技術(shù)要求，具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益，非常值得推廣應(yīng)用。

[1]姚勇.淺談石灰石粉在混凝土中的應(yīng)用[J].四川建材.2011（03）.

[2]周金鐘、鄭廣軍.石灰石粉在普通混凝土中的應(yīng)用[J].粉煤灰.2009（05）.

[3]李化建、趙國(guó)堂、謝永江、譚鹽賓、易忠來(lái).石灰石粉作為混凝土礦物摻合料的研究[J].鐵道建筑.2012（04）

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