石灰石粉作矿物掺和料的试验研究与应用

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1、石灰石粉作混凝土矿物掺和料试验研究与应用宋少民石灰石粉作掺和料的混凝土试验研究关于耐久性4关于强度3关于和易性2关于粗粒径石灰石粉5背景1背景一我国目前正处于基础设施建设高峰期，建设规模巨大，建筑结构以钢筋混凝土结构形式为主体，水泥与混凝土消耗量占世界总量的55%以上。现代混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂与矿物掺和料组成的六组分混凝土。而且为实现节能减排和耐久性目标，需要降低水泥用量，不断提高矿物掺和料用量。背景一在这样的大背景下，矿物掺和料用量每年，保守地讲应该在4亿吨以上。目前粉煤灰作为矿物掺和料的最

2、重要的品种已经得到学术界和工程界的认同，得到广泛使用。许多地区因为优质粉煤灰资源不足，二级以上粉煤灰远远不能满足供应要求。北京地区近几年来也开始出现这一问题。背景一三级粉煤灰和等外粉煤灰掺加量很低，否则影响混凝土质量。矿渣粉不仅成本高，而且混凝土水化温升高。尤其在水泥不断涨价的情况下，在粉煤灰资源出现短缺的情况下，必须寻找新型矿物掺和料对粉煤灰进行必要补充。背景一天然砂石资源的匮乏情况日益严重，碎石、机制砂已经成为混凝土骨料的主要品种。石灰岩是我国碎石、机制砂最主要的岩种。砂石加工业生产过程中产生大量石粉，

3、堆积存储成本高，污染环境，成为困扰砂石企业的难题。国内学者和企业致力于将其作为混凝土矿物掺和料的研究、开发和应用取得良好成果。背景一美国ACI212.1R-81《AdmixturesforConcreteandGuideforUseofAdmixturesinConcrete》中指出，石灰石粉可以作为混凝土的矿物掺和料MixC*FA*GL**TotalBinderAggregate(MaxSize18mm)kg/m2Water(kg/m3)Admixture(%bytotalbinder)W/CWC+FAW

4、C+FA+GL(kg/m3)VMASuper-plasticizerA152—38153317881530.0381.141.011.010.29B1535131952317921540.0391.301.010.760.30C15110125450617771520.0401.661.010.610.30D15115119249417781520.0412.041.010.510.31*C=PortlandCement;FA=FlyAsh;GL=GroundLimestone;TotalBinder=C+

5、FA+GLMarioCollepardi关于自密实混凝土的研究中使用石灰石粉背景一法国的西瓦克斯核电站Ⅱ号反应堆C50高性能混凝土的配合比中使用了CPJ5细掺料水泥，含有9%的石灰石粉。而每m3混凝土中水泥用量为266kg，石灰石粉掺量为114kg，硅灰掺量为40kg，水胶比为0.38，坍落度为18-23㎝，28天抗压强度为67MPa，绝热温升为30℃，其它指标均符合要求。粒度分析结果水泥粒度分析图粉煤灰粒度分析图石灰石粉粒度分析图关于和易性二编号（kg/m3）FA（kg/m3）LS（kg/m3）W/BA（

6、kg/m3）Sp（%）SL（mm）X122018000.357.24320X2220120600.357.24385X3220100800.357.243190X4220801000.357.243180关于和易性二编号C（kg/m3）FA（kg/m3）LS（kg/m3）W（kg/m3）A（kg/m3）Sp（%）SL（mm）X522018001605.2543230X6220120601555.2543200X7220100801455.2543215X8220801001425.2543215关于和易性二

7、半小时胶砂流动度损失编号初始流动度半小时流动度流动度损失LS016011050LS1525518867LS2026520065LS2528021367关于和易性二众所周知，低水胶比混凝土粘度大，泵送混凝土是一个技术难题，石灰石粉可以显著降低粘度，改善可泵性。组别水泥粉煤灰硅灰石粉水砂石子豆石外加剂2385105206015469566733417.6338585208015469566733417.14385652010015469566733416.8组别水泥粉煤灰硅灰水砂石子豆石外加剂138516520

8、15469566733417.8关于和易性二超细石灰石粉掺量(kg/m3)倒坍落度桶排空时间秒关于强度三超细石灰石粉混凝土相同用水量下混凝土抗压强度编号LS(%)3d7d28d56dX1018.729.740.747.3X21518.925.237.742.1X32018.527.138.345.7X42519.128.638.244.3关于强度三超细石灰石粉混凝土相同坍落度不同用水量下抗压强度编号WLS3d7d