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石灰石粉的含量对混凝土性能有哪些影响

时间:2018-3-19 13:12:05 点击:280

  核心提示:由于我国持续以较高速度进行基本建设,粉煤灰、矿渣粉这类优质的混凝土掺和料日益紧缺,有的地区甚至出现脱销现象。立足当地资源,寻找一种容易获取、优质廉价的新型掺和料势在必行。 石灰石粉是一种易于粉磨、价格低廉、运输方便的材料。国内外的研究和工程应用表明,混凝土掺加石灰石粉需水量小,具有明显的减水效应,合...
   由于我国持续以较高速度进行基本建设,粉煤灰、矿渣粉这类优质的混凝土掺和料日益紧缺,有的地区甚至出现脱销现象。立足当地资源,寻找一种容易获取、优质廉价的新型掺和料势在必行。
    石灰石粉是一种易于粉磨、价格低廉、运输方便的材料。国内外的研究和工程应用表明,混凝土掺加石灰石粉需水量小,具有明显的减水效应,合理掺用可以有效降低混凝土的用水量,改善混凝土的流动性与和易性。
    近年来的研究显示,石灰石粉不但可以发挥微细填料的作用,显著改善混凝土体系的微细颗粒体系的级配组成,而且石灰石粉也具有一定的水化活性,对胶凝材料体系的早期水化具有促进作用。在发达国家,石灰石粉已被广泛用作混凝土惰性矿物掺和料,已有很多大型工程应用石灰石粉混凝土。
    注:花岗岩石粉为碎石破碎,通过0.075mm筛筛分而得,机制砂石粉为机制砂通过0.075mm筛筛分而得。
    石灰石粉用于混凝土有别于粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料,也有别于花岗岩石粉、凝灰岩石粉、沸石粉等其他天然岩石粉,有其自身的特点和应用规律。石灰石粉与其他岩石粉相比,最重要特性之一是其吸附性能:①它对水的吸附性小,表现为需水量比小或具有减水效应;②它对化学外加剂的吸附小,表现为掺用外加剂的情况下流动度比大大增加或达到相同流动性可以节约外加剂用量。正因为具有了这个特性,石灰石粉用于混凝土才具备了技术和经济上的优势。
    研究通过固定水胶比,石灰石粉掺量分别为30%,50%,再调整减水剂用量将混凝土初始坍落度调为一致,测试石灰石粉对混凝土工作性的影响,研究结果表明,在相同初始坍落度下,掺石灰石粉的混凝土减水剂用量少于空白样混凝土,说明石灰石粉具有一定的减水作用。
    如果在相同减水剂掺量下,石灰石粉的初始坍落度要大于空白样混凝土。这主要是由于石灰石粉对水的吸附性小,表现为需水量比小或具有减水效应;同时它对化学外加剂的吸附小,表现为在掺用外加剂的情况下流动度比大大增加。这是石灰石粉与其他岩石粉相比最重要特性之一,也正是石灰石粉用于混凝土具有技术和经济上优势的主要原因。
     石灰石粉具有减水作用,但在相同初始坍落度情况下,石灰石粉有加速混凝土坍落度损失的倾向。石灰石粉中的含泥量增加将进一步加速混凝土拌合物的坍落度经时损失。
    在相同初始坍落度情况下,随着石灰石粉掺量的增加,在0.5h和1.0h时间点,混凝土坍落度损失逐渐增大。石灰石粉中掺加泥粉则会进一步加大混凝土坍落度损失,而粉煤灰对混凝土具有较好的保坍作用。石灰石粉的减水作用是对混凝土工作性有利的一面,坍落度损失大则是对其不利的一面,需要在实际应用中综合考虑。
    研究发现分别掺加40%粉煤灰和掺加20%粉煤灰、20%石灰石粉的C30混凝土,7d和28d强度基本相当,抗碳化性能基本相当。石灰石粉中一定的含泥量,对混凝土强度和抗碳化性能影响不大。
    研究发现掺加石灰石粉对混凝土的抗氯离子渗透性有一定的不利影响,但掺量为20%时影响不大,一定的含泥量也不影响电通量的测试结果。当掺量达到50%时,混凝土抗氯离子渗透性能显著降低,且10%的含泥量对测试结果也产生一定影响。
    石研究发现分别掺加40%粉煤灰和掺加20%粉煤灰、20%石灰石粉的C30混凝土,两者的抗冻性能差别不大。石灰石粉一定的含泥量对混凝土抗冻性能影响不大。大掺量的石灰石粉会显著降低混凝土的抗冻性能。引气仍然是改善石灰石粉混凝土抗冻性能的有效手段。P·C32.5水泥对混凝土抗冻性不利。
    研究发现石灰石粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能有一定的降低作用。一定的含泥量对混凝土的长期强度及抗硫酸盐侵蚀能力基本无影响。引气可提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
编者寄语
    在发达国家,石灰石粉已被广泛用作混凝土惰性矿物掺和料,已有很多大型工程应用石灰石粉混凝土。例如,日本明石大桥、法国西瓦克斯核电站II号反应堆等,美国、瑞典等国家还采用石灰石粉配制自密实混凝土和高流动性混凝土。
    石灰石粉的应用,一方面作为替代性资源,可以有效缓解混凝土掺和料资源紧缺的局面;另一方面还可以充分消纳利用机制砂和碎石生产过程中产生的石灰岩石屑、石粉,减少污染和浪费;而且,石灰石粉可以替代部分水泥,提高混凝土性能,满足节能、环保和可持续发展的战略要求。因此,石灰石粉在混凝土中的应用,是我国混凝土技术的一个新兴领域和发展方向。

作者: 来源:中国选矿技术网

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