用于水泥和混凝土的石灰石粉——阎培渝.pdf

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1、用于水泥和混凝土的石灰石粉阎培渝清华大学土木工程系yanpy@tsinghua.edu.cn欧洲标准ENV-197硅酸盐石灰石粉水泥CEM-II-LCEM-II-L(A):石灰石粉掺量5-20%CEM-II-L(B):石灰石粉掺量21-35%实际生产量可以忽略。《通用水泥》（GB175）品种混合材种类混合材掺量PI无0PII活性或惰性<5%P.O活性或惰性6%～20%P.S矿渣21%～70%P.P火山灰质材料21%～40%P.F粉煤灰21%～40%P.C两种或两种以上的复合21%～50%通用硅酸盐水泥组成材料

2、活性混合材料：粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。非活性混合材料：活性指标低于标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和砂岩，其中石灰石中的Al2O3含量应不大于2.5%。窑灰：助磨剂：水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不大于水泥质量的0.5%。在普通硅酸盐水泥中掺加的活性混合材料中，允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替。在矿渣硅酸盐水泥中允许用不超过水泥质量8%的活性混合材料、非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代

3、替矿渣。复合硅酸盐水泥的混合材为由两种（含）以上活性混合材料或/和非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量8%的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。水泥最佳颗粒级配为：3～32μｍ颗粒对砂浆强度增长起主要作用，其间粒度分布应是连续的，总量不低于65％。小于3μｍ的细颗粒，易结团，不要超过10％。粒径1μｍ以下的小颗粒，在加水拌和过程中就水化了，对砂浆强度作用很小，反而造成砂浆较大收缩。大于65μｍ的颗粒活性很小，这两部分颗粒最好没有。石灰石粉惰性混合材。质软，易磨细。在水泥粉体中处

4、于颗粒粒度分布曲线上最细的一端，改善颗粒级配。在配制需要高粉体含量的混凝土时，如自密实混凝土，可使用。石灰石粉国外在配制自密实混凝土时掺入大量石灰石粉，掺量最高达到300kg/m3。增加浆体含量，改善黏聚性，提高泵送性能。石灰石粉在我国许多水电工程中均采用了石粉取代部分细骨料，取得了良好的效果。石粉在一定掺量范围内具有微集料效应，能改善新拌混凝土的和易性，对混凝土的凝结时间几乎没有影响。石灰石粉在我国许多水电工程中，采用了石灰石粉作为矿物掺合料。龙滩水电站中采用石粉取代25%的粉煤灰，共同作为混凝土

5、掺合料，对碾压混凝土的VC值影响不大，不影响其抗压强度、劈拉强度和抗渗性能。可以降低混凝土的绝热温升3~5℃，这对于减小温度应力，提高混凝土抗裂能力非常有利。水泥、粉煤灰和石灰石粉三元复合胶凝材料水泥、粉煤灰和石粉三者颗粒间发生“填充效应”，颗粒间的空隙减小，使空隙水减少，自由水增加，则浆体的流变性增大。PO硅酸盐水泥34%、磨细锰铁矿渣23%和石灰石粉43%组成的三元复合胶凝材料用于某水电站工程。石灰石粉北京恒坤混凝土公司曾试验用超细石灰石粉配制混凝土，用水量仅130kg/m3，28天强度可达50MPa

6、。试验没有持续，其原因不详。现在北京没有实际使用。石灰石粉国内在PC32.5复合硅酸盐水泥中掺加石灰石粉。最高掺量可达20%。水泥的品质较差，不能用于钢筋混凝土结构，只用于抹灰砂浆等非结构用途。如果掺量超过22%，则砂浆粘附性能很差。石灰石粉曾有人向京沪高铁工程推荐使用石灰石粉，号称能提高早期强度，缩短拆模时间。曾做过一根实验梁。实际是矿渣粉与石灰石粉的混合物。最终没有实际使用。石灰石粉的颗粒形貌石灰石粉的粒度分布石灰石粉的粒度分布石灰石粉掺量与胶砂试件抗压强度的关系石灰石粉掺量与胶砂试件抗折强度的

7、关系石灰石粉掺量对胶砂试件比强度的影响石灰石粉的作用填充作用——使浆体结构密实稀释作用——加速水泥的水化，提高水泥的水化程度。化学反应——生成碳铝酸盐CA·3CaCO·30HO，针状晶体。332CA·CaCO·12HO，六方片状晶332体。碳硫硅钙石Thaumasite碳硫硅钙石破坏首先在欧洲被发现。碳硫硅钙石只在低温（<15℃）环境中生成。[CaSi(OH)·12HO](SO)(CO)36243具有类似于钙矾石的结构，可与钙矾石形成有限固溶体。在有CaCO微粉存在时，碳硫硅钙石可很3快生成，但必须

8、有钙矾石预先生成，作为晶核，促使其形核结晶。碳硫硅钙石与钙矾石的XRD图谱硫酸盐侵蚀与碳化共同作用下，可生成碳硫硅钙石。这会导致CSH凝胶分解，使硬化浆体失去胶凝性，造成严重后果。由于这种破坏作用是针对水泥的水化硅酸盐相，而不是水化铝相，因此抗硫酸盐水泥也没有保护作用。Thaumasite我国的碳硫硅酸盐破坏实例黄河八盘峡水库大坝廊道：有大量渗水，胶凝材料成为稀泥状