【摘要】将石灰石粉作为掺合料加入混凝土中，研究石灰石粉对其工作性与力学性能的影响，试验表明；石灰石粉以适当的掺量在混凝土中应用，可以改善混凝土的和易性、工作性、降低混凝土坍落度损失、力学性能提高、增大坍落度而不泌水，应用于高强度混凝土时，可以降低混凝土的粘聚性提高混凝土的流动性。
0 前言
随着经济的发展，商品混凝土在工程建筑中已成为重要一员，并向着高性能混凝土、绿色混凝土的要求发展。银川地区混凝土掺合料大部分使用粉煤灰，少部分使用矿粉与粉煤灰双掺，对粉煤灰的需求越来越大，虽然银川地区粉煤灰储量较丰富，但优质粉煤灰还是供不应求。由于市场竞争激烈，现有的粉煤灰市场，粉煤灰质量不稳定波动大，对质量控制极不稳定，矿粉活性达到S75，价格与水泥相差不大，无太大经济效益。因此我公司采用石灰石粉解决粉煤灰对质量控制的波动问题。石灰石粉是以生产石灰石和机制砂时产生的石屑为原料，通过进一步粉磨制成细粉。通过实验及实际生产应用，证实石灰石粉作为混凝土矿物掺合料时，具有良好的减水和填充效应，增大坍落度不离析不泌水，给施工带来方便。
本实验分别以粉煤灰，粉煤灰+矿粉，粉煤灰+石灰石粉作为掺合料，研究其对混凝土工作性以及力学性能的影响。
1 原材料与实验设计及研究1.1 原材料
水泥 ：P·O42.5 水泥，3d 水泥强度 28.1MPa，28d 水泥强度 49.9MPa。
粉煤灰：宁夏青铝自备电厂粉煤灰，细度 8.5%，烧失量 3.4%，需水比 94%。
水：饮用水。
粗骨料：左旗鑫磊石料厂碎石，破碎规格 10～25mm、 5～10mm，含泥量小于 1.0%。
细骨料：青铜峡大坝水洗砂细度模数 3.0，含泥量 2.0%，原砂细度模数 2.6，含泥量 3.5%。
泵送剂：萘系 RT-5 型缓凝减水剂，减水率 20% 。
石灰石粉：细度小于 10%（0.045mm 筛余），比表面积在 450～550m2/kg，活性62% 主要化学成分见表 1。
矿粉：比表面积 375m2/㎏，活性指数 83.6%。
表 1 石灰石粉的化学成分 %
碳酸钙氧化钙氧化镁三氧化二铝
79.552.35.60.77
1.2 实验方法
混凝土拌合物性能试验和力学实验分别按照国家标准GB/T 50080－2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》和GB/T 50081－2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行。
本实验以粉煤灰，粉煤灰+矿粉，粉煤灰+石灰石粉作为掺合料，测试混凝土的初始坍落度，1h 坍落度，工作性及7d、28d、60d 强度。
设计混凝土配合比，在水胶比、砂率、泵送剂一样的前提下，试验按照设计配合比制成 (100×100×100)mm的立方体试块做立方体抗压试验；测定初始坍落度、1 小时坍落度损失、扩展度、抗压强度，并观察混凝土拌合物的和易性、工作性。
表 2 同水胶比各配比抗压强度实验结果对比
编号水泥粉煤灰矿粉石灰岩粉水细骨料粗骨料泵送剂强度(MPa)
7d28d60d
A129090001758509758.1426.137.243.7
A2280600401758509758.1428.340.451.4
A3240608001758509758.1427.739.345.4
B1330900017281398210.530.24250.8
B23206004017281398210.531.744.653.9
B32806080017281398210.533.046.854.1
C1360900017179099913.540.550.861.9
C23306004017179099913.542.151.562.9
C33106080017179099913.541.952.361.3
D1390900016379197614.846.256.764.3
D23806004016379197614.846.858.565.1
D33406080016379197614.846.457.563.7
E1430900015675797718.051.260.267.0
E24206004015675797718.052.261.665.6
E33806080015675797718.050.762.366.1
表 3 相同水胶比各配比初始坍落度、扩展度、工作性描述
编号坍落度 (mm)扩展度
(mm)工作性描述
初始1h
A1190160500～480和易性一般，粘聚性差，
流动性一般
A2210190520～500和易性较好，粘聚性一般，
流动性较好
A3180160510～505和易性一般，粘聚性一般，
流动性一般
B1200180510～500和易性较好，流动性较好
B2215210530～510和易性好，流动性好
B3210185520～510和易性好，流动性较好
C1200185520～510和易性好，流动性好
C2220210535～525和易性好，流动性好
C3210195520～510和易性好，流动性好
D1210200510～500和易性好，流动性一般
D2230215530～520和易性好，流动性较好
D3200190500～490和易性好，流动性较好
E1200190510～500混凝土较粘，和易性好，流动性差
E2215205520～515和易性好，流动性较好
E3190180490～480混凝土较粘，和易性好，
流动性一般
从表 3 试验结果可以看出：
（1）加入石灰石粉的混凝土7d、28d、60d 强度满足设计要求而且略高于粉煤灰混凝土。
（2）从 A1 与 A2 可以看出在水胶比是 0.46 时，A2 比 A1 的粘聚性好，改善和易性增加流动性，便于施工。
（3）从表 3 可以看出加入石灰石粉的混凝土经时损失小于加入粉煤灰与加入矿粉混凝土。
表 4 同水胶比坍落度不同工作性的变化及同坍落度时泵送剂与用水量的变化
编号水泥粉煤灰石灰岩粉水细骨料粗骨料泵送剂坍落度工作性描述
H1330900172777103010.9220和易性好流动性好
H2330900172777103011.3240泌水，轻微抓底
H33206040172777103010.9240和易性好，流动性好
H43206040170777103010.5220和易性好，流动性较好
（4）通过表 4 可以看出同样坍落度时，H4 比 H1 用水量低、泵送剂低。说明加入石灰石粉可以降低单方用水量和泵送剂掺量。
（5）从 H2、H3 可以看出达到 240mm 时，H2 出现泌水，轻微抓底，H3 和易性好，流动性好。说明加入石灰石粉可以增大混凝土坍落度而不离析不泌水，有利于高层泵送及施工性。
2 结论
（1）加入石灰石粉的混凝土早期强度与后期强度都能满足设计要求，应用在混凝土中具有良好的填充效应和微集料效应。
（2）由于石灰石粉比表面积大于粉煤灰，可以改善高水胶比（0.46～0.52）混凝土的和易性，增加混凝土的粘聚性，对施工泵送带来方便。
（3）石灰石粉可以减小混凝土的经时损失，提高混凝土的密实性，坍落度增大时不泌水抓底，可以减少混凝土的质量缺陷，改善混凝土工作性。
总之，石灰石粉在在混凝土的实际应用中解决了粉煤灰用量紧张、以次充好、质量过程波动大的现象并在同一施工单位得到好评。同时降低了混凝土成本，为企业带来了经济效益。
作者：王帅
信息来源：中国知网
