石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的研究

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1、铁道建筑2012年第4期RailwayEngineeringl35文章编号：1003·1995(2012)04—0135—04石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的研究李化建，赵国堂，谢永江，谭盐宾，易忠来(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2．高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081；3．京沪高速铁路股份有限公司，北京100038)摘要：石灰石粉是指以CaCO为主要成分、经机械磨细的粉末状材料，石灰石粉已作为水泥混合材被广泛应用于水泥中，并形成了石灰石水泥的相关标准。本文系统阐述了石灰石粉对混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响，分析了不同研究者对石灰石粉混凝土

2、研究结果差异的原因，提出了石灰石粉应与其他矿物掺合料(如矿渣、粉煤灰)复掺的应用技术途径以及混凝土矿物掺合料规模应用过程应注意的问题。关键词：石灰石粉混凝土矿物掺合料研究进展中图分类号：TU528．45文献标识码：A石灰石粉是指以CaCO为主要成分、经机械磨细物掺合料资源。以采石场石屑为主要原料加工而成的的粉末状材料¨。石灰石粉已作为水泥混合材被广石灰石粉以资源分布广、性价比高以及环境效益显著泛应用于水泥中，并形成了石灰石水泥的相关标准。等特点，将成为一种混凝土用绿色矿物掺合料¨。为在硅酸盐水泥中允许添加不超过5％石灰石粉已被纳解决石灰石粉作为混凝土矿物掺合料应用过程所存在入到国内外水泥

3、的标准，如美国ASTMC150、欧洲EN的问题，本文从石灰石粉对混凝土工作性能、力学性197．1、加拿大CSA1998、中国GB175—2007等，且有能、耐久性能等方面，详细阐述石灰石粉对混凝土性能超过25个国家在水泥中添加1％～5％的石灰石的影响，并给出石灰石粉矿物掺合料规模应用的建议，粉。石灰石水泥对石灰石粉掺量的规定稍有不同，以期促进石灰石粉在混凝土结构的规模应用。如欧洲《水泥》(EN197)标准中规定石灰石波特兰水泥中石灰石的掺量为6％一20％和21％一35％；我国1石灰石粉对混凝土工作性能的影响《石灰石硅酸盐水泥》(JC600-2002)规定石灰石粉掺加量为10％一25％。法

4、国生产石灰石水泥已有较由于石灰石粉对混凝土工作性能的改善，被广泛长的历史，已有品种标准为CPJ45R和CPJ55R。对于应用于自密实混凝土中，并被纳入到自密实混凝土的石灰石粉作为混凝土矿物掺合料虽然有大量的研相关规范中。石灰石粉加入到混凝土中，混凝土坍落究，但在我国的实际工程中并没有得到大规模的度随之增加、坍落度经时损失随之减小，混凝土黏度增应用，其主要原因是人们对石灰石矿物掺合料对混凝加、混凝土的泌水率减小以及混凝土含气量略有减少。土性能影响规律的认识不够，没有真正掌握石灰石矿石灰石粉掺人增加混凝土坍落度和减少坍落度损失的物掺合料在混凝土中的应用技术，且不同研究者所得原因为石灰石粉颗粒

5、在胶凝体系中起到分散和稀释作研究结果也不尽相同¨。矿物掺合料已经成为铁路用，促使水泥颗粒的解絮，同时部分水泥被取代，浆体混凝土不可或缺的组分，但随着高速铁路、水工、核电体系中水泥的用量降低，整个胶凝体系用水量减站等规模建设，以粉煤灰、矿渣为代表的矿物掺合料已少¨。也有人解释石灰石粉的减水作用主要在于经逐渐显现紧缺的局面，并呈现价格急剧上涨的态势，粉体的圆度效应，粉体圆度对减水的影响存在一个拐急需寻求一种资源丰富、价格低廉、质量容易控制的矿点。当圆度低于0．5时，其减水效果随圆度的增加而增加，当圆度继续增加时，减水效果却不明显。另外，收稿日期：2012—02．10；修回日期：2012．02

6、．20石灰石粉细度对水泥基材料减水作用也有很大的影基金项目：国家自然科学基金资助项目(50908229)；铁道部科技开发计响，随石灰石粉细度的增加需水量呈先降低后增加划资助项目(2010G029·B)的峰谷式变化，其原因为随着石灰石粉细度变小，比表作者简介：李化建(1976一)，男，安徽阜阳人，副研究员，博士。面积增加，颗粒表面吸附水量反而会增加胶凝材料体136铁道建筑系对水的需求。石灰石粉的掺入会轻微降低混凝土的度，这与粉煤灰、矿渣等掺合料对混凝土力学性能的影含气量、改善混凝土泌水的现象可由石灰石粉会增加响类似，通常认为石灰石粉掺量在10％以内，对混凝混凝土浆体黏度来解释，相同引气剂掺

7、量的情况下，浆土的强度基本没有影响；体较粘稠的混凝土引气相对困难，黏度增加会减少混3)石灰石粉掺加方式不同。有的研究者是采用凝土的泌水。内掺法，将石灰石粉等量取代水泥，这实际上是减少了胶凝材料中水泥的用量，有的研究者是采用外掺法，外2石灰石粉对混凝土力学性能的影响掺法多是为了提高混凝土的工作性能。外掺法相当于在保证胶凝体系中水泥量不变的情况下，增加胶凝材关于石灰石质碳酸盐掺合料对混凝土力学性能的料用量，外掺法通常会提高混凝土的强度。