我国石灰石粉作为矿物掺合料对混凝土性能影响的研究进展.pdf

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1、我国石灰石粉作为矿物掺合料对混凝土性能影响的研究进展李正士(中铁十八局贵广铁路指挥部，天津300222)摘要：本文阐述了我国石灰石粉作为矿物掺合料对混凝土性能影响的研究进展。首先从石灰石粉本身具有的微集料填充效应、微晶核效应、比重效应和分散效应阐明了石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的可行性和科学性。然后分另q阐述了石灰石粉的掺入对混凝土工作性、力学性能和耐久性的研究进展，最后结合成功应用的工程实例，进一步说明石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的可行性和在现行环境下的必要性。关键词：石灰石粉；工作性；力学性能：耐久性中图分类号：TU502文献标识码：B文

2、章编号：1672—40llf2012}03—0019一03O前言随着我国建设规模的不断扩大，其中作为混凝土不可或缺的成分：粉煤灰、磨细矿渣粉为代表的矿物掺合料，面I临着日益短缺，价格上涨等问题。因此，必须寻找一种储量大、易获取、价格低的新型混凝土用矿物掺合料。在制备骨料(碎石、机制砂)过程中会产生大量石灰石粉，不仅占用大量耕地，浪费资源，而且还会对环境造成污染。如将石灰石粉作为矿物掺合料用，替代日益紧缺的粉煤灰和价格较高的矿渣粉，对于解决混凝土工程资源分布不均，降低工程造价、减少建设工程的环境负荷有重大的实用价值。因此，非常有必要对我国石灰石

3、粉作为矿物掺合料掺人到混凝土中对其性能的影响研究进展进行总结归纳。1石灰石粉作为混凝土矿物掺合料所其有的几大效应石灰石粉主要化学成分是CaCO，，而文献[1]研究发现CaC03可加速C，A、C。AF反应，生成碳铝酸盐。同时碳酸钙颗粒对C，s水化起晶核作用，加速c，s的水化。石灰石粉作为矿物掺合料在}昆凝土中具有如下效应[2】。(1)微集料填充效应。超细石灰石粉细度比水泥颗粒要细得多，可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善混凝土的孔结构，从而提高混凝土力学性能和耐久性能。(2)微晶核效应。石灰石粉颗粒分散在混凝土中，为水泥水化体系起到微晶核作用，加速

4、水泥水化反应进程并为水化产物提供充裕空间，改善水化产物分布的均匀性，使水泥石结构更为致密。(3)比重效应。掺合料加入混凝土中一般采用等质量取代法，即以相同质量的掺合料取代水泥。对于比重小的掺合料等质量取代水泥时，可以获得更多的胶凝材料浆体体积，从而提高混凝土拌合物的流动性。(4)分散效应。超细石灰石粉混合在水泥混凝土中。使水泥颗粒更加分散，颗粒间距增大，混凝土流动性增加。同时细小的掺合料颗粒对水泥水化过程中形成的絮凝结构有着解絮作用，可有效减小混凝土塌落度损失。石灰石粉正是通过上述几种效应来对混凝土性能产生影响。在适当掺量下，石灰石粉的掺人不

5、仅可以改善混凝土拌合物工作性能、促进水泥水化、提高早期强度和密实性，而且减少硬化混凝土结构中的孔隙，提高密实性，从而使得混凝土表现出优异的宏观性能。2石灰石粉作为矿物掺合料对新拌混凝土工作性的影响研究清华大学的陈喜旺口。研究了超细石灰石粉作为矿物掺合料对混凝土工作性的影响研究。试验结果见表l。研究结果表明：在达到相同坍落度(200mm)时，掺加超细粉煤灰后使混凝土单方用水量和水胶比大幅度降低。另外，试验结果同时表明，超细粉煤灰与粉煤灰单独使用、超细粉煤灰与矿粉单独使用也有上述规律，即降低单位用水量。单位用水量的减少可有效改善新拌混凝土离析、泌

6、水现象，同时可减少混凝土内部结构中由于水分蒸发留下来的孔隙，从而提高混凝土结构密实性。表l相同坍落度下混凝土单方用水量的变化对比序水胶砂率水水泥粉煤SLP号比(％)灰矿粉掺量SI』F砂石聚羚酸(％)AN4000(kg／m3)(％)1O．474517520556112，85910501．2020．404514811556112≯9085910501．203O．444417521960“9，083010571．204O．324415621960119，9083010571．205O．414317523564128，O80l106l1．206O．2

7、943152235“128，9080l106l1．20武汉理工大学的熊远柱，万慧文H1研究了掺加不同比表面积和掺量的石灰石粉对混凝土工作性的影响。研究结果表明：①掺人石灰石粉后，混凝土初始坍落度值相比未掺石灰石粉的混凝土要大，而且混凝土坍落度损失减小。随着石灰石粉掺量的增加10—30％，混凝土工作性能得到明显改善和提高。这表明石灰石粉在一定掺量范围内，可有效改善混凝土工作性；②不同比表面积的石灰石粉掺入混凝土后，对其工作性影响不明显。由上述实验结果表明：影响新拌混凝土工作性的主要因素是石灰石粉的掺量，而不是石灰石粉的细度。北京新奥混凝土集团有

8、限公司的杨欣、马雪英和吕兴国”o研究了石灰石粉分别等量取代粉煤灰和矿粉后的混凝土工作性能，石灰石粉的取代量为25％，50％，75％和100％。结果见表2—3。试验结