石灰石粉在混凝土中的研究與運(yùn)用探析

林鵬輝

(深圳市福盈混凝土有限公司， 廣東 深圳 518000)

石灰石粉在混凝土中的研究與運(yùn)用探析

林鵬輝

(深圳市福盈混凝土有限公司， 廣東 深圳 518000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的發(fā)展，對(duì)工程的質(zhì)量要求的越來(lái)越高，而混凝土作為工程中的主要組成部分，對(duì)混凝土質(zhì)量的要求也在提高。礦物摻合料已經(jīng)成為現(xiàn)代混凝土不可缺少的組分。但隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的大規(guī)模展開(kāi)，粉煤灰、礦渣粉等傳統(tǒng)礦物摻合料在一些地區(qū)日益緊缺。而石灰石粉作為容易獲取、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新型礦物摻合料已在行業(yè)內(nèi)逐步得到應(yīng)用，這可以在一定程度上提高資源的利用效率，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面具有非常明顯的積極作用。本文以主要對(duì)石灰石粉在混凝土中的具體應(yīng)用展開(kāi)研究，以期可以為混凝土新材料的應(yīng)用積累一些經(jīng)驗(yàn)。

石灰石粉；聚羧酸外加劑；外摻料

0 前言

就目前來(lái)看，用石灰石粉取代膠凝材料配制混凝土，可以降低混凝土的水化熱，降低混凝土單位體積的用水量。研究不同石灰石粉摻量的混凝土的抗壓強(qiáng)度和工作性能，可以進(jìn)一步了解石灰石粉摻入量對(duì)混凝土的各方面性能的影響，從而確定實(shí)際生產(chǎn)中石灰石粉的合適用量。

1 試驗(yàn)研究的簡(jiǎn)單概述

（一）主要原材料

本次使用的原材料如下：

水泥：華潤(rùn)P·O42.5，28d強(qiáng)度為48.9MPa；

粉煤灰：Ⅱ級(jí)、細(xì)度為18.9%、需水量96%、燒失量3.38%；

礦粉：S95級(jí)、密度2.89g/cm 、比表面積425m2/kg、28天的活性指數(shù)為99%；砂子：水洗中砂，細(xì)度模數(shù)2.5，泥塊含量0.2%、含泥量為0.5%；

石子：惠州5-25mm的連續(xù)級(jí)配碎石，含泥量0.2%、壓碎指標(biāo)為9.7%；外加劑：中鐵四威RAWY101型聚羧酸高性能減水劑，減水率為28%；

石灰石粉：是由某采礦場(chǎng)的生產(chǎn)尾料進(jìn)行加工粉磨得到的石灰石粉，成品經(jīng)45μm篩篩余為20.6%，密度為2.51g/cm ，甲藍(lán)值為1.0g/kg。同時(shí)采用相同的凈漿試驗(yàn)方法與粉煤灰進(jìn)行對(duì)比，凈漿流動(dòng)度基本相同。（粉煤灰的凈漿流動(dòng)度為200mm，石灰石粉的凈漿流動(dòng)度為205mm）

（二）研究方案

考慮到石灰石粉在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用可視為一種膠凝材料，取代混凝土的膠凝材料。因此試驗(yàn)采用石灰石粉和粉煤灰分別取代水泥進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，主要探索混凝土的工作性、抗壓強(qiáng)度以及混凝土的外觀觀感上的差異。取代用量分別為30kg，60kg，90kg，120kg。具體試驗(yàn)配合比如下：

表1 試驗(yàn)配比

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

（一）試配混凝土的工作性能及凝結(jié)時(shí)間見(jiàn)表2：

混凝土試配結(jié)果表明，在摻量為30kg、60kg，90kg時(shí)，摻石灰石粉和摻粉煤灰的混凝土坍落度和擴(kuò)展度以及坍落度經(jīng)時(shí)損失、凝結(jié)時(shí)間基本相同，而且與摻粉煤灰混凝土相比不會(huì)增加外加劑的用量。隨著混凝土中的石灰石粉摻量的增加，混凝土的坍落度和擴(kuò)展度有一定程度的改善，這說(shuō)明石灰石粉的加入對(duì)聚羧酸外加劑的使用不但沒(méi)有影響反而有利于改善混凝土的坍落度和擴(kuò)展度，這是因?yàn)榉哿现械那驙钜蜃佑欣诟纳茲{體的流動(dòng)性，而石灰石粉的球狀因子比水泥要大一些。因此,使用石灰石粉可以改善水泥漿體的流動(dòng)性［1］，

表2 混凝土工作性能及凝結(jié)時(shí)間

但是在繼續(xù)增加石灰石粉的摻量時(shí)，混凝土的和易性與摻90kg時(shí)基本一致且和易性比摻粉煤灰的混凝土差。這可能是由于石灰石粉的細(xì)度填充效存在一定的邊際效益。而粉煤灰除了填充效應(yīng)外，由于玻璃微珠的存在還有潤(rùn)滑效應(yīng)，可以更好的改善混凝土的和易性。

（二）試配混凝土的力學(xué)性能見(jiàn)表3

表3 試配混凝土力學(xué)性能

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)摻石灰石粉的混凝土在7天及28天齡期時(shí)與摻粉煤灰的混凝土強(qiáng)度偏低，但相差不大，這主要是由于石灰石粉與粉煤灰一樣具有微集料的填充效應(yīng)[2]，可填充混凝土中的微小縫隙。但在60天強(qiáng)度上可以看出摻石灰石粉的混凝土后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度比粉煤灰混凝土低。這主要是由于石灰石粉雖然有一定的活性[3]，但活性較粉煤灰差，而填充效應(yīng)具有一定的極限。因此其后期的強(qiáng)度增長(zhǎng)不如摻粉煤灰的混凝土。

（三）混凝土外觀觀感

試驗(yàn)中采用分別澆筑兩塊體積為1.5m×1.5m×0.3m的混凝土塊，用以觀察混凝土的外觀質(zhì)量。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)摻石灰石粉的混凝土外觀顏色較淺但顏色較為均勻一致，而摻粉煤灰的混凝土顏色較為發(fā)黑，但是局部色差較為明顯。

這是由于石灰石粉是由石礦尾料粉末而成，粉料顏色較白且雜質(zhì)較少，而粉煤灰的顏色受燃煤的質(zhì)量、燃燒工藝的因素影響，自身成份波動(dòng)范圍很大，甚至可能有諸如重油一類(lèi)的雜質(zhì)存在，因此會(huì)對(duì)混凝土造成一定的色差。

3 主要結(jié)論1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，與摻粉煤灰的混凝土相比，在不同摻量的試驗(yàn)中，摻石灰石粉的混凝土坍落度和擴(kuò)展度以及坍落度經(jīng)時(shí)損失、凝結(jié)時(shí)間與摻粉煤灰的混凝土基本相同，石灰石粉的摻入不會(huì)對(duì)原有的外加劑應(yīng)用產(chǎn)生影響。

2、從混凝土拌合物的狀態(tài)來(lái)看，隨著石灰石粉摻量的逐漸增加混凝土的流動(dòng)性也變得越來(lái)越好；且混凝土兩個(gè)小時(shí)的經(jīng)時(shí)損失與摻粉煤灰混凝土基本相同。但由于石灰石粉的填充和形態(tài)效應(yīng)存在一定的邊際效應(yīng)，石灰石粉摻量過(guò)大混凝土和易性反而有所下降。

3、摻入石灰石粉的混凝土早期抗壓強(qiáng)度與摻粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度基本持平，在28天齡期，摻石灰石粉的混凝土整體強(qiáng)度比摻粉煤灰混凝土偏低，但是減低幅度不大。從 60天齡期強(qiáng)度看，由于石灰石粉的活性較低，后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度比摻粉煤灰的混凝土低。但是低活性的特性又有利于控制混凝土的水化熱，減緩混凝土中膠材的水化進(jìn)程，與聚羧酸外加劑的低收縮特性相結(jié)合更有利于控制混凝土的裂縫。因此在混凝土設(shè)計(jì)配合比及使用上應(yīng)充分考慮此因素，加以合理利用。

5、摻石灰石粉的混凝土外觀感觀較好，可研究應(yīng)用于清水混凝土，預(yù)置構(gòu)件等對(duì)混凝土外觀要求較高的特殊混凝土上。

[1]涂成厚.石灰石粉的應(yīng)用 國(guó)外建材科技[J].1999，20(4)：47-47.

[2]李瑤 ，蘇禮清 ，閆學(xué)良.超細(xì)石灰石粉用于配制高強(qiáng)高性能混凝土的研究[J].江蘇建材 ，2008(3)：28-28.

[3]楊華山，方坤河，涂勝金，楊惠芬.石灰石粉在水泥基材料中的作用及其機(jī)理[J].混凝土，2006（6）：32-35

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