石灰石粉作为混凝土矿物掺和料的研究

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1、文章编号：1007—046X(2015)04—0029-04固废利用石灰石粉作为混凝土矿物掺和料的研究SummaryofLimeStonePowderasConcreteMineralAdmixture吴艳青，张云飞2(1．山东华森混凝土有限公司，山东济南；2．安徽中铁工程材料科技有限公司，安徽合肥)摘要：对石灰石粉作为混凝土矿物掺合料进行概述。论述了石灰石粉的应用现状和基本特性，讨论了其对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能和体积稳定性的影响，以及石灰石粉改善混凝土性能的机理分析。这为石灰石粉在混凝土中的应用提供一定的理论支持。关键词：石灰石粉；矿物掺合料；应用现状；基本特

2、性中图分类号：TQ177．2+9文献标志码：A0前言1．2石灰石粉的比表面积未经处理的石灰石粉I>0．075mm的颗粒较多，一般随着机制砂在混凝土和砂浆中的广泛应用，在使用在25％以上。然而石灰石粉易于粉磨，通常会进行二次石灰石或废弃石屑生产机制砂时，将产生大量的石灰石加工，通过球磨机粉磨的石灰石粉细度能达到水泥细度，粉(≤75m)，占机制砂总量的12％30％，远远超出标比表面积为350kg／m3左右，此时石灰石粉粒径<0．045准JGJ52—2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标mm的微颗粒会明显高于水泥。准》中规定的机制砂2％～10％的石灰石粉含量限值，“过多”的石

3、灰石粉要通过水洗去除或选粉收集，从而将会1．3石灰石粉的形貌，产生一定数量的石灰石粉废料。通过选粉收集的石灰石粉煤灰颗粒以规则球形颗粒为主，颗粒外表致密、粉，其数量可达机制砂总量的5％～20％。这些石灰石粉圆滑。石灰石粉外貌接近于水泥颗粒形貌，颗粒形貌不如何处理，是目前机制砂厂面临的一个重大问题。为使规则、多棱角。石灰石粉资源化利用，国内外加大了机制砂中石灰石粉含量的限制，利用石灰石粉作细集料或混合材或矿物掺1．4石灰石粉的活性合料。石灰石粉具有一定的活性，但活性较低，低于粉煤灰。l石灰石粉的基本特性1．5石灰石粉对减水剂的吸附性通过试验研究，机制砂的MB值与砂中泥粉含量成

4、1．1石灰石粉的化学成分和矿物成分线性正比关系，与石灰石粉含量关系不大。因此，石灰石灰石粉的化学成分见表1。从表1中可知：石灰石石粉对减水剂的吸附量很小。粉的主要化学成分为CaCO，主要矿物是方解石，还含有少量的白云石和d一石英。2石灰石粉对混凝土性能的影响表1石灰石粉的主要化学成分％Si02CaOAI2OaFe203MgOS03烧失量其他2．1石灰石粉对混凝土工作性能的影响1．5454．521．760】00．68O．】54O76049由于石灰石粉对混凝土工作性能的改善，被广泛应4／2015粉煤灰29用于自密实混凝土中，并被纳入到自密实混凝土的相关化不敏感；对于以0．40水

5、灰比配制的混凝土，石灰石粉规范中。石灰石粉加入到混凝土中，混凝土坍落度随之含量10％时强度上升到最高，之后强度随石灰石粉含量增加，坍落度经时损失随之减少，混凝土黏度增加，混增加而降低，石灰石粉含量20％时降到与天然砂混凝土凝土泌水率减少以及混凝土含气量略有减少。石灰石粉相同。的掺入增加混凝土坍落度和减少坍落度损失的原因为石土耳其学者VOGLISN等人[8_通过石灰石粉对机制灰石粉颗粒在胶凝体系中起到分散和稀释作用，促使水砂混凝土性能影响的研究，在水胶比W／C=0．50情况下，泥颗粒的解絮，同时部分水泥被替代，浆体体系中水泥砂中含10％石灰石粉时，其28d抗折强度比不含石灰石

6、的用量降低，整个胶凝体系用水量减少。中国水电科学粉者提高10％；当石灰石粉含量增加到30％，28d抗折院陈改新在国家三科一新的研究支持下，研究了水泥、强度比不含石灰石粉者低10％。粉煤灰和石灰石粉三元复合胶凝材料。陈改新等人[-2l认安文汉和杨德斌等人[4-9]认为：在保持相同水灰比和为水泥、粉煤灰和石灰石粉三者颗粒之间可以发生一种水泥用量的条件下，机制砂混凝土的弹性模量高于天然“填充效应”，颗粒问的空隙减小，使空隙水减少，自由砂混凝土。原因一是粗糙多棱角的颗粒限制了水泥石的水增加，则浆体的流变性增大。变形及集料颗粒之间的滑动；二是良好的粘结界面，使得界面孔隙少，减少了应力

7、集中；三是石灰石粉提高了2．2石灰石粉对混凝土力学性能的影响水化产物的结晶程度，晶胶比的提高使水泥石在外力作在同等条件下，用机制砂配制的混凝土比河砂配制用下的变形减小。出的混凝土强度略高。李拖福等人_3]认为，机制砂提高机制砂石灰石粉含量过高或砂率过高时，会导致混混凝土的强度是由于石灰石粉填充了混凝土中的孔隙，凝土弹性模量的降低。有的施工单位提出石灰石粉含量且75m以下的石灰石粉可以与水泥熟料反应生成水化≤10％。13本的内川浩(HrioshiUchikawa)等人ll(】用包括碳铝酸钙。安文汉等人IJ认为，机制砂