論石灰石粉對(duì)混凝土的影響

曾保勝

（廣西建業(yè)混凝土有限公司， 廣西 南寧 530000）

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，工程建設(shè)中混凝土的需求量不斷增加，現(xiàn)在在工程建設(shè)中更多的是使用粉煤灰和礦渣混凝土。在我國(guó)因地理環(huán)境的因素，使得礦渣與粉煤灰資源分布不均勻，有些地區(qū)出現(xiàn)脫銷現(xiàn)象，而石灰石資源在我國(guó)分布廣泛，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，因此被廣泛應(yīng)用。

1 石粉對(duì)于混凝土工作性能的影響

1.1 石粉摻入方式對(duì)混凝土工作性能的影響

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉既可以增加水泥漿體的含量并提高流動(dòng)性，又可以利用石灰石粉的潤(rùn)滑作用減少砂子的相互摩擦，從而改善混凝土的和易性。經(jīng)分析研究，在自密實(shí)泵中摻加石灰石粉，石灰石粉在相同水和灰的比例下，單獨(dú)摻入要比摻入粉煤灰的混凝土黏聚性與流動(dòng)性要好，適量摻入細(xì)度微小的石灰石更能保持流動(dòng)性。綜上所述，可以得出結(jié)論，石灰石粉對(duì)混凝土工作性能造成的影響主要是提高了它的流動(dòng)性。相對(duì)于低強(qiáng)混凝土來說，主要是減少它的泌水、離析現(xiàn)象[1]。因此，將石灰石粉作為礦物摻合料應(yīng)用到混凝土中將是未來研究的重要方向之一。

1.2 石粉細(xì)度對(duì)混凝土工作性能的影響

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉的細(xì)度對(duì)混凝土工作性能有極大的影響。當(dāng)石灰石粉的活性比水泥熟料弱很多，石灰石粉一部分取代水泥以后，初期參與水化的水泥熟料相對(duì)減小，水膠比例增大，混凝土坍落度增大；用細(xì)度更小的石灰石粉填充效果更好，混凝土體系的自由水含量相對(duì)更多。

2 石粉對(duì)于混凝土力學(xué)性能的影響

2.1 石粉摻入方式對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

在分別對(duì)單獨(dú)摻入等量的粉煤灰和石灰石粉的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，兩者28d強(qiáng)度差距不大，但摻石灰石粉的混凝土彈性模量和抗拉強(qiáng)度都有所下降。據(jù)研究分析，單摻石灰石粉的混凝土，后期抗壓強(qiáng)度有所降低，并且低于單獨(dú)摻入粉煤灰時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度，這與石灰石粉的活性較差，對(duì)混凝土后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)緩慢有直接關(guān)系。同時(shí)，鈦礦渣和石灰石粉混摻時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)摻量是鈦礦渣20%、石灰石粉10%，這種摻比混凝土的抗壓強(qiáng)度大大高于基準(zhǔn)混凝土；在保證混凝土所有性能的前提下，鈦礦渣與石灰石粉取代礦渣粉與硅灰的比例可以達(dá)到40%[2]。據(jù)已有研究得出，粉煤灰與石灰石粉混摻、?；郀t礦渣與石灰石粉混摻時(shí)，用石灰石粉替代20%的粉煤灰加到混凝土中，兩者混摻能保證混凝土的劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度。

2.2 石粉細(xì)度對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

由研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉摻量15%和30%條件下，混凝土的3、7、28d三個(gè)齡期抗壓強(qiáng)度都明顯降低，當(dāng)石灰石粉摻入量為15%時(shí)，它的3d抗壓強(qiáng)度并不明顯，28d齡期時(shí)依然保特較好的抗壓強(qiáng)度[3]。為研究出現(xiàn)這些問題的原因，筆者通過掃描電鏡得出，由于在水化后期加入石灰石粉會(huì)引起混凝土內(nèi) 部的鈣礬石不斷增加，從而導(dǎo)致混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。而有研究認(rèn)為，適當(dāng)?shù)膿饺胧沂劭稍黾踊炷翉?qiáng)度，上面的結(jié)論與之前結(jié)論不同，原因有兩種。

1.石灰石粉對(duì)輕骨料混凝土與普通混凝土增益效果是有區(qū)別的；

2.石灰石粉的摻入方式不同，內(nèi)摻、外摻都將影響石灰石粉的作用機(jī)理。

有研究以天然浮石作粗骨材料，通過內(nèi)摻10%、20%、30%和40%質(zhì)量份數(shù)的石灰石粉用于取代水泥生產(chǎn)出浮石混凝土，內(nèi)摻10%的石灰石粉可以大大提升混凝土抗壓強(qiáng)度，同時(shí)有研究表示，摻入超細(xì)石灰石粉的高強(qiáng)度混凝土，其抗折強(qiáng)度隨石灰石粉摻入量的增加而明顯提高，石灰石粉對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度所產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生的影響。但是國(guó)外的研究人員經(jīng)過研究卻給出了相反的結(jié)論，在他們研究過程中發(fā)現(xiàn)，隨著石灰石粉摻入量的不斷增加，混凝土強(qiáng)度下降，研究人員認(rèn)為石灰石粉是一種低活性材料，因此導(dǎo)致這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)不同細(xì)度的石灰石粉逐一進(jìn)行混凝土試驗(yàn)，通過試驗(yàn)石灰石粉的粉粒徑越細(xì)，對(duì)其力學(xué)性能益化產(chǎn)生的作用就越大。同時(shí)得出結(jié)論，在一定摻入量的范圍內(nèi)，石灰石粉對(duì)其有微弱的增強(qiáng)作用，當(dāng)石灰石粉更細(xì)時(shí)，增強(qiáng)作用更加明顯。這就可以解釋上述試驗(yàn)結(jié)果之所以得出不同結(jié)論的原因。當(dāng)研究把511㎡/kg、619㎡/kg、779㎡/kg 這三種不同表面積的石灰石粉用不同的摻入量分 別摻到混凝土中時(shí)，石灰石粉表面積達(dá)到779㎡/kg，當(dāng)摻入量為10%時(shí)[4]，摻加石灰石粉的混凝土其抗壓強(qiáng)度有明顯的增加。在相關(guān)研究論文中提到，用和水泥比表面積接近的等量石灰石粉取代水泥，其抗壓強(qiáng)度隨著石灰石粉的摻入量增加而降低；在不改變水泥用量的前提下，其抗壓強(qiáng)度隨著石灰石粉摻入量的增加而得到提高。

3 石粉對(duì)于混凝土耐久性能的影響

3.1 石粉對(duì)混凝土干縮性能的影響

混摻石粉與稻殼灰不僅能夠有效地提高砂漿保水性，而且能起到內(nèi)部養(yǎng)護(hù)的作用。適量摻入石粉能發(fā)揮它的“微集料填充效應(yīng)”并且改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)[5]，對(duì)于普通混凝土來說摻入石粉的混凝土干燥收縮值要比同樣強(qiáng)度純水泥混凝土干燥收縮值小很多。而對(duì)高強(qiáng)度混凝土來說，其摻入石灰石粉的混凝土，它的自生收縮逐漸變小，并且摻入量越大時(shí)它的自生收縮就越小。

3.2 石粉對(duì)混凝土抗碳化性能的影響

石灰石粉對(duì)混凝土抗碳化能力所產(chǎn)生的影響與混凝土養(yǎng)護(hù)齡期、養(yǎng)護(hù)條件和石粉的摻入量有關(guān)，隨著石灰石粉摻入量的加大，其抗碳化能力則降低；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)齡期的增加大則減小其碳化深度；相對(duì)混凝土抗碳化能力而言，室外灑水養(yǎng)護(hù)混凝土遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，隨著石灰石粉比表面積的逐漸增大，其抗碳化能力也在不斷增強(qiáng)。在混摻石粉與鋼渣成單摻鋼渣時(shí)都會(huì)不同成度的降低其抗碳化能力，其中混合摻入石粉和鋼渣的混凝土所產(chǎn)生的不利影響相對(duì)較小。

3.3 石粉對(duì)混凝土抗氯離子滲透性能的影響

在單摻石灰石粉的情況下，混凝土抗氯離子的滲透性能與混凝土的養(yǎng)護(hù)齡期有很大關(guān)系，其滲透性能隨著養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng)而提高。在粉煤灰與石粉混摻情況下，大大提高混凝土的抗氯離子的滲透性能，因此石灰石粉的不同摻入方式完全能夠滿足一般性抗?jié)B透要求的混凝土工程建設(shè)需要。

4 結(jié)語

目前，石灰石粉在混凝土中的應(yīng)用方式分兩種，石灰石粉一部分取代細(xì)骨料，就是機(jī)制砂中含量相對(duì)較高的石灰石。石灰石粉作為混凝土的摻合料一部分取代水泥，石灰石粉的摻和量不同，摻和方式和細(xì)度的不同對(duì)混凝土性能所產(chǎn)生的影響也不盡相同，在具體使用時(shí)一定要注意對(duì)石灰石粉的研究條件。