石灰石粉—粉煤灰復(fù)摻對(duì)混凝土拌合物和易性的影響

張緒濤

摘 要：石灰石粉分布廣泛，易于就地取材，石灰石粉對(duì)混凝土拌合物和易性有何影響？為了研究石灰石粉對(duì)混凝土拌合物和易性的影響，本文研究了石灰石粉按不同比例等量代替粉煤灰對(duì)混凝土工作和易性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在適當(dāng)比例摻入石灰石粉后，混凝土和易性得到改善，特別是延時(shí)坍落度損失較少，但隨著石灰石粉替代粉煤灰的比例增加，混凝土流動(dòng)性開(kāi)始變差，延時(shí)坍落度損失較多，且粘聚性和保水性變差。

關(guān)鍵詞：石灰石粉；粉煤灰；和易性；坍落度；延時(shí)坍落度

0 引言

和易性是衡量混凝土拌合物主要性能，和易性與混凝土的施工工藝密切相關(guān)，和易性包括流動(dòng)性、粘聚性、保水性，和易性好的混凝土拌合物方便施工，成型密實(shí)。

為了改善混凝土的和易性，人們不斷尋找新的礦物摻合料?；炷恋膿胶狭袭?dāng)前比較成熟的有粉煤灰、礦粉、硅粉等，這些復(fù)合材料的單摻技術(shù)已經(jīng)比較成熟。但這些礦物摻合料分布不是特別廣泛，特別是西南地區(qū)優(yōu)質(zhì)礦料供應(yīng)緊缺，急需尋找一種就近取材的礦料。石灰石粉是以生產(chǎn)石灰石碎石和機(jī)制砂時(shí)產(chǎn)生的石粉和石屑為原料，進(jìn)一步磨制成粒徑不大于10μm的細(xì)粉，其主要特點(diǎn)是易于粉磨、低反應(yīng)活性，在混凝土具有較好的減水和填充效應(yīng)，并且產(chǎn)地較廣，是發(fā)展前景較好的一中礦料。大量文獻(xiàn)表明石灰石粉不完全惰性，它參與混凝土水化，后期可以生成三碳水化鋁酸鈣和單碳水化鋁酸鈣，因此具有良好的摻入前景，石灰石粉部分或全部取代傳統(tǒng)的礦物摻合料，可以緩解現(xiàn)有礦物摻合料供應(yīng)緊張問(wèn)題，可以降低混凝土生產(chǎn)成本。國(guó)家于2014年頒布了石灰石粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ/T318-2014）。該規(guī)程詳細(xì)規(guī)定了對(duì)摻入石灰石粉的性能、比例、施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)要求。為了研究石灰石粉-粉煤灰復(fù)摻對(duì)混凝土和易性的影響，本試驗(yàn)采用石灰石粉以不同比例等量取代粉煤灰，探討石灰石粉對(duì)混凝土拌合物的和易性的影響。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

（1）水泥采用P.O42.5級(jí)水泥。其化學(xué)組成見(jiàn)表1。

（2）粉煤灰和石灰石粉

采用Ⅲ級(jí)F類粉煤灰，三氧化硫、游離氧化鈣等含量均符合相應(yīng)要求，石灰石粉45μm篩余量為10%。

（3）細(xì)骨料

采用2區(qū)級(jí)配中砂。

（4）粗骨料

采用粒徑5～20mm碎石，連續(xù)級(jí)配。

（5）水

采用飲用自來(lái)水

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)研究按等量代替，不同比例的石灰石粉代替粉煤灰對(duì)混凝土和易性的影響，流動(dòng)性測(cè)試采用坍落度的方法測(cè)試了即時(shí)流動(dòng)性和延時(shí)流動(dòng)性?；炷僚渲脮r(shí)，固定水膠比和砂率不變，粉煤灰代替水泥的比例分別為10%、15%、20%，石灰石粉取代粉煤灰的比例分別為15%、30%、45%、60%、75%，每組做一基準(zhǔn)試樣（不加石灰石粉），即石灰石粉代替粉煤灰的比例為0，具體代替比例見(jiàn)表2。

本試驗(yàn)混凝土的配合比設(shè)計(jì)參考《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55有關(guān)規(guī)定，按照鋼筋混凝土類型設(shè)計(jì)，水膠比>0.4，石灰石粉的最大摻入量為15%，均符合規(guī)程要求。

2 結(jié)果與分析

摻入石灰石粉后混凝土的流動(dòng)性見(jiàn)表3.

試驗(yàn)參考GB/T50152-2012對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行測(cè)定。由表3可以看出，在固定水膠比和砂率不變的情況下，摻石灰石粉的混凝土整體性能優(yōu)于未摻石灰石粉的。摻入石灰石粉的流動(dòng)性整體比未摻石灰石粉的流動(dòng)性大，且粘聚性和保水性較好。隨著石灰石粉代替量的增加，混凝土流動(dòng)性趨于變大，同時(shí)粘聚性、保水性良好；延時(shí)坍落度的損失也較少。但超過(guò)一定范圍之后，流動(dòng)性下降，且粘聚性、保水性開(kāi)始變差，且延時(shí)坍落度損失較多。本試驗(yàn)表明，代替量超過(guò)礦粉的比例未超過(guò)45%，流動(dòng)性增加，并且延時(shí)流動(dòng)性變好，流動(dòng)性損失較少，此性質(zhì)對(duì)于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸或泵送混凝土尤為重要。主要原因在于石灰石粉較細(xì)且光滑，填充之后，會(huì)一定程度減少水泥的絮凝作用，從而增大流動(dòng)性。但當(dāng)代替比例超過(guò)60%后，整體性能開(kāi)始變差，主要原因在于石灰石粉較細(xì)，需要較多水去濕潤(rùn)，從而流動(dòng)性出現(xiàn)下降。

3 結(jié)論

石灰石粉按不同比例代替粉煤灰，可以改變混凝土的和易性。代替量在45%以內(nèi)時(shí)，混凝土和易性變好，特別是延時(shí)流動(dòng)性損失較小，但超過(guò)45%后，和易性變差，延時(shí)流動(dòng)性損失較大。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：青島勝坤建設(shè)工程有限公司）