石灰石粉在混凝土行业中的应用研究进展.pdf

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1、CMYK材料研究与应用石灰石粉在混凝土行业中的应用研究进展林鹏1潘俊辉1王国文2(1广东省建筑材料研究院；2惠州市散装水泥管理办公室)【摘要】石灰石粉用作混凝土掺合料是目前国内外研究的热点，且在行业内已有所应用。本文将首先介绍石灰石粉在混凝土行业中的应用，然后论述石灰石粉在水泥基材料中的性能机理及其对混凝土性能的影响研究，最后对石灰石粉的应用技术及生产工艺作简要阐述。技术性能优良、经济效益明显的石灰石粉在强调混凝土高性能化的今天，具有广阔的应用前景。【关键词】石灰石粉；混凝土掺合料；应用研究31前言锚固体的混凝土中石灰石粉用量为150kg/m，达到粉体[5]材料总量的36.6%。法国西瓦克

2、斯核电站Ⅱ号反应堆石灰石粉是以一定纯度的石灰石为原料，经粉磨至C50高性能混凝土中除了使用了含有9%石灰石粉的细[1]规定细度的粉状材料。石灰石粉在混凝土行业中的研掺料水泥外，每立方混凝土中还掺了27.1%的石灰石究很早就引起研究人员的兴趣。最初的研究目的是为了3[6]粉，达114kg/m。在水泥中掺加石灰石粉以降低成本和节约能源，但更长[5]表1石灰石粉的质量标准(草案)远的目标是为了改善水泥基材料的性能。石灰石粉应用项目技术指标于混凝土行业中在技术上和经济上具有诸多好处[2,3]。后来2比表面积/（cm/g）≥2500随着高性能混凝土概念的提出，矿物掺合料已经成为高7d≥100抗压强度

3、率/（%）28d≥100性能混凝土不可缺少的组份。因此，研究人员开始考虑CaCO3/（%）≥90石灰石粉作为混凝土矿物掺合料使用的可能性，并进行MgO/（%）≤5.0[2～3,11～19]了深入的研究。尤其是近年来，粉煤灰、矿渣粉SO3/（%）≤0.5等传统矿物掺合料资源紧缺，使用成本越来越高，且高Al2O3/（%）≤1.0水分含量/（%）≤1.0品质的粉煤灰和矿渣越来越少，迫切需要一种绿色环亚甲基蓝吸附量（mg/g）≤1.0保、性能较好、容易获取的新型掺合料进行替代。在强大的市场需求下，石灰石粉逐渐进入大家的视野。我国将石灰石粉作为掺合料应用于混凝土的研究广东省石灰石保有资源储量(20～

4、30亿t)在全国和应用起步相对较晚，但发展迅速。在龙滩、漫湾等水电位居前列，广泛分布于粤东的梅县-蕉岭-惠州、粤西工程石灰石粉作为混凝土的矿物掺合料被用于水工的的阳春-罗定和粤北的英德-韶关山区，矿产分布集中碾压混凝土、自密实混凝土、大体积混凝土中，得到了成度高，具有良好的开发利用基础[4]。功应用。华南理工大学申报的发明专利《高性能混凝士本文将首先介绍石灰石粉在混凝土行业中的应用，掺合料的制备方法及其应用》中，提出了将石灰石粉作为掺合料应用于混凝土中的详细技术[7]。建设部提出了然后论述石灰石粉在水泥基材料中的性能机理及其对混凝土性能的影响研究，最后对石灰石粉的应用技术及石灰石粉混凝土标

5、准的编写计划，该标准已于2014年生产工艺作简要阐述。9月1日实施，标准代号为GB/T30190-2013。GB/T30190-2013《石灰石粉混凝土》对石灰石粉技术要求和2国内外石灰石粉在混凝土行业中的应用石灰石混凝土配合比的使用技术作出详细的规范，这标在国外，石灰石粉作为掺合料应用于工程的实例已志着我国石灰石粉作为掺合料的发展迈上新台阶，将迎经很多。上世纪90年代，日本混凝土委员会就整理制定来广阔的市场和商机。了石灰石粉的质量标准(见表1)以及用于混凝土中的3石灰石粉在水泥基材料中的性能机理方法指南，己经将石灰石粉广泛应用于高流动性混凝土和高性能喷射混凝土。日本明石海峡大桥的桥墩、缆

6、索及其对混凝土性能的影响CMYK材料研究与应用3.1石灰石粉在水泥基材料中的性能机理C-S-H水化物。该文认为，细分散的CaCO3颗粒对C3S水大量研究表明，石灰石粉掺入到水泥基材料体系中化起晶核作用，同时还有部分CaCO3参与了反应，见图4。[11]会对水泥熟料矿物的水化、水泥水化产物和水泥净浆产N.Voglis等人通过测试28d时浆体的Ca(OH)2量，证[12]生各种物理化学作用[8～12]。例如，石灰石粉能加速水泥明CaCO3参与了水化反应，见表2。李步新等人在研究的早期水化速率、能与熟料矿物反应生成特有的水化产石灰石硅酸盐水泥(P.L)水化特点时发现，和普通硅酸物并改善水化产物的

7、孔结构以及改善净浆的性能等。盐水泥(P.O)相比，P.L水泥早期放热量大、放热快，第陆平等人[8]研究了CS单矿物分别外掺0%、5%和二个峰提前出现，诱导期缩短，终凝提前。330%石灰石粉时，CaCO3对C3S水化的影响。研究显示，随3.2石灰石粉对混凝土性能的影响着CaCO3掺加量的增加，C3S水化放热速率明显增加，第在研究石灰石粉对混凝土性能影响时，首先要清楚一放热峰升高，第二峰出现时间提前，水化诱导期则缩石灰石粉对