石灰石粉对自密实混凝土性能的影响.pdf

崔玉亮等 ： 石灰石粉对自密实混凝土性能的影响 2 1 石灰石粉对 自密 实混凝土性能 的影 响 崔玉亮 ， 陈健民 ， 王子龙 ( 1 黑龙江 国光建筑装饰工程有 限公司 ， 哈尔滨1 5 0 0 2 1 ； 2 中国建筑第) k m程局 有 限公司西南分公司 。 北京1 0 0 0 9 7； 3 黑龙江省寒地 建筑科 学研 究院， 哈尔滨1 5 0 0 8 0) 【 摘 要】 主要研究不同掺量、 不同细度的石灰石粉对 自 密实混凝土的工作性能、 混凝土强度发展规律的影 响， 得出石灰石粉在混凝土中的最佳掺量 ， 有效指导石灰石粉混凝土在实际工程中的应用。 【 关键词】 石灰石粉； 自密实混凝土； 抗压强度； 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) O 8 0 0 2 1 0 2 随着现代社会对工业废弃物的回收利用的重视， 混凝土的矿物掺合料的种类不仅仅局限于粉煤灰、 矿 粉等。企业 、 高校都在积极寻找更加廉价的资源供混 凝土中使用， 同时， 具有环境保护、 废物利用的社会意 义。石灰石粉来源广泛 ， 可将其磨细作为混凝土掺合 料使用 ， 有关 研究发 现石灰石 粉可 以促进 水泥 水化 反应 ， 加速水化程度 ， 降低水化热， 从而改善混凝土的 工作性能及力学性能。国内外学者研究表明， 石灰石 粉 的不 同细度对混凝土性能影 响较大 。 石灰石粉磨成合适细度时， 掺人混凝土中可以使 混凝土强度有所提高， 混凝土和易性也有所改善。由 于石灰石粉颗粒在水泥水化过程中进入到水化产物 空 隙， 起 到填充 的作用 ， 石灰石 粉也具 有潜 在 的活性 ， 促进水化产物 C ， S生成 ， 从而提高混凝土强度。有学 者研究表明， 石灰石粉在混凝土中的最优掺量为 1 0 左右p 。在实际生产中， 适 当掺入石灰石粉可以降低 混凝土 成本 ， 提高混凝 土的施工性能 和耐久性 能。 石灰石粉在 自密实混凝土中的应用较少， 文中主 要针对石灰石粉对混凝土企业的应用做为指导作用。 1 原材 料 ( 1 ) 水泥： 哈尔滨某厂生产的 P O 4 2 5水泥， 各项指标均符合 G B 1 7 5 2 0 0 7 ( 通用硅酸盐水泥 。 ( 2 ) 粉煤灰： 哈尔滨某电厂 级粉煤灰， 选用低 碳、 需水量小 的优质粉煤灰， 其 c l 一 的含量不能超过 0 0 2 ， S O 含量不超过 3 ， 游离 C a O不超过 1 O 。 ( 3 ) 骨料 ： 砂子 ， 中砂 ， 细度模数 2 8 ； 石 子采用 5 3 1 5 m m连续级配 。 ( 4 ) 硅灰： 选埃肯微硅粉及成都某公司生产的 改性重硅 灰。 ( 5 ) 外加剂 ： 聚羧酸减水剂采用沈 阳依立达 I I 型聚羧酸减水剂 ， 固含量为 4 0 ； 各项 指标 均符合 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 ( 混凝土外加剂 。 ( 6 ) 石灰石粉的主要化学分析如表 1 所示。 表 1 石灰石粉化学分析 石灰石粉掺量分别为 5 、 1 0 、 1 5 、 2 0 、 研究 不同掺量的石灰石粉对 自密实混凝土性能的影响。用 双筒振动球磨机对石灰石粉进行磨细， 三种细度分别 为 3 5 0 0 、 5 5 0 0 、 7 0 0 0 c m 2 g 。选 择三 种不 同细度 的石 灰 石粉掺人 自密实混凝土中， 固定掺量为 1 0 ， 研究不 同细度的石灰石粉对 自密实混凝土性能的影响。测试 自密实混凝土工作性能 ， 坍落度 ， 扩展度。混凝土搅拌 后 ， 成 型试 块 尺 寸 为 1 0 0 m m x 1 0 0 ra m 1 0 0 ra m 立 方 体 ， 混凝土抗压强度尺 寸换算 系数采用 0 9 5 。 自密 实混凝土的配合比设计如表 4所示。 表 2 混凝土 配合 比 2结果分析 2 1 掺量对 自密实混凝土的影响 龄期， d 图1 不同掺 量石灰石粉对混凝土强度影响 从 图 1 中可看出， 随着石灰石粉掺量的提高， 自密 实混凝 土的工 作 性 能先 增加 后减 小 。掺 入石 灰 石粉 后 ， 自密实混凝土的坍落度要大于未掺加石灰石粉的 B d 罨 嘎幽辖 2 2 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 8 期( 总第 1 8 2 期) 混凝土坍落度。主要原因是石灰石粉的活性作用 ， 虽 然较弱， 但是取代水泥后， 水化初期水泥熟料较少。还 有就是石灰石粉的形态效应和填充效应， 其表面致密 光滑， 分散水泥颗粒中起到了分散剂的作用 ， 石灰石粉 的细度越细， 所配制的自密实混凝土工作性能就越好。 从图 1中可看出， 当石灰石粉掺量在 1 0 时， 自密 实混凝土早期强度有所增加。说明掺人石灰石粉可有 效提高混凝土早期强度， 促进水泥水化程度。随着石灰 石粉的掺量继续增加， 自密实混凝土的强度逐渐减小， 主要由于取代水泥用量增加， 水化产物减少。虽然石灰 石粉具有活性， 促进水泥水化， 但当掺量较高时， 对混凝 土强度是降低的， 这说明石灰石粉的活性较低。 龄期， d 图2 不 同细度石灰石粉 2 2 不同细度对 自密实混凝土的影响 本研究仅选择三种不同细度的石灰石粉 ， 从 图2 中可看出， 随着石灰石粉的细度增加， 使得 自密实混凝 土的强度在不同龄期有所增加。说明石灰石粉的细度 对于提高混凝土强度具有重要贡献， 有相关文献也表 明， 石灰石粉细度越细， 进入水泥水化空隙中越多， 有 效降低混凝土内部孔隙率， 改善了水化产物分布的均 匀性 。 使水泥石结构更为致密 】 。陆标等 在掺加石 灰石粉的水泥石中， 发现 C a C O ， 的颗粒表面被腐蚀 ， 通过衍射分析的方法， 发现有新的物相碱式碳酸钙生 成， 这也使得混凝土内部的结构更加密实的重要原因。 从本研究可以看 出， 不同掺量与细度的石灰石粉 对自密实混凝土的抗压强度与流动性均有较大的影 响。石灰石粉在胶凝材料体系的主要作用为 ： 填充 效果 ； 微集料效果； 活性效应； 加速效应等方面。 3结语 ( 1 ) 掺人不同掺量的石灰石粉， 随着掺量的增 加 ， 自密实混凝土强度先增加再随之减小 ， 研究表明， 石灰石粉的掺量合适范围在 1 0 左右， 可以改善混凝 土的工作性能及力学性能。 ( 2 ) 石灰石粉的细度对 于混凝土强度影响较 大， 石灰石粉的细度越大， 越促进水泥水化进程。在水 泥石中形成大量的 A F t 与 c sH凝胶交织在一起 ， 形成立体框架结构， 使混凝土结构更趋向于连续均匀 的整体结构， 对混凝土力学性能起到明显的改善作用。 参考文献 1 田倩自 密实高性能混凝土矿物外掺料 J 混凝土与水泥制 品 ， 2 O O O， ( 5 ) ： 1 82 0 2 】 袁航， 谢友均 石灰石粉细度对混凝土性能的影响【 J 粉煤 灰， 2 0 0 9 ， ( 2 ) ： 1 4 一 l 5 【 3 】 李卫超， 支 n 桂羽， 魏晓军 石灰石粉对混凝土性能的影响【 J 山东建材， 2 O O 7 ， ( 4 ) ： 4 1 4 - 4 4 1 G B I S 0 0 8 1 - 2 0 0 2 ， 普通混凝土力学性能试验方法标准 S 【 5 肖 斐， 崔洪涛， 陈剑雄 超磨细石灰石粉高强混凝土的研究 J 硅酸盐通报， 2 0 1 0 ， ( 1 2 ) ： 1 3 0 2 1 3 0 7 6 陆平， 陆树标 C a C O 3 对 c 3 s 水化的影响 J 硅酸盐学报 ， 1 9 8 7 。 1 5 ( 4 ) ： 2 8 92 9 4 收稿日期】 201 3 0 6 0 5 作者简介】 崔玉亮( 1 9 5 8一) ， 男， 黑龙江哈尔滨人， 工程师， 从事建筑装饰工程施工工作。 ( 上接第5页) 热系数， 分别降为4 1 6 k g m 、 0 0 8 5 w m K， 且收缩 性能得到了显著改善， 在2 8 d 后 ， 改性泡沫混凝土的收 缩值为 1 6 7 8 m m m。 参考文献 1 汪 绯， 杨 娟 ， 郭长海 提高聚苯乙烯混凝土强度的措施 J 低温建筑技术， 2 0 0 2 ， ( 3 ) ： 7 2 7 3 2 潘志华， 程麟， 李东旭， 等 新型高性能泡沫混凝土制备技术 研究 J 】 新型建筑材料， 2 0 0 2 ， ( 5 ) ： 1 5 3 】 袁伟 秦岷 丁来彬。 等 纤维素醚对泡沫混凝土性能影响研 究 J 生态建材， 2 o 1 2 。 ( 5 ) ： 3 4 3 7 4 单星本， 李家和， 周运灿 泡沫混凝土应用现状及在寒 区应 用前景【 J 】 低温建筑技 术 ， 2 O l O， ( 1 o ) ： 1 1 71 1 8 【 5 】 唐百晓 泡沫剂在 E P S轻集料混凝土中应用研究 J 低温 建筑技术， 201 2 ， ( 9 ) ： 9 1 0 6 曾亮 ， 由继业， 夏艺 泡沫混凝土的研究进展与展望 J 低 温建筑技术， 2 0 1 2 ， ( 9 ) ： 9 一 l O 7 张静 泡沫混凝土研究现状及 发展应用 J 山西建筑， 2 0 1 3 3 9 ( 5 ) ： 8 5 8 7 8 赵焕起， 李国忠P V C 改性轻质泡沫混凝土的试验研究 J 建筑砌块与砌块建筑 ， 2 0 1 3， ( 1 ) ： 4 l一 4 4 9 江翠兰， 荣垂强， 四种常见聚合物对混凝土力学性能的影响 J 广西城镇建设 ， 2 0 0 7 ， ( 3 ) ： 7 1 - 7 3 。 1 O 权刘权， 李东旭 聚合物砂浆的研究进展 J 】 材料导报 ， 2 0 0 6， 2 0 ( 6 ) ： 6 7 7 0 收稿日期】 2 0 1 3 0 5 0 6 作者简介】 张明( 1 9 7 6 一) ， 男， 山东青岛人， 硕士， 讲师 ， 研 究方向： 混凝土改性技术研究。 冒 d 窆 、 鹱坦辗