石灰石粉在混凝土应用的探讨
水泥 山东众森科技股份有限公司 岳光亮 2013-11-19
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矿物掺合料已成为了现代混凝土中必不可少的组份，人们对于主要矿物掺合料的矿粉及粉煤灰广泛应用于混凝土中所展现出的优异性能已普遍认同。然而，粉煤灰、矿粉属于不可再生资源，随着人类对自然资源的过度开采，导致其上游产品煤和矿石数量日益减少，造成了市场上粉煤灰、矿粉等矿物掺合料的供应也日趋紧张。
石灰石作为惰性材料，在自然环境中资源丰富，来源广泛，将磨细石灰石粉作为混凝土的矿物掺合料，可促进水泥水化，降低混凝土水化热，改善混凝土的工作性能、力学性能，提高混凝土早期强度。科学合理地利用石灰石粉，可以为解决现有矿物掺合料供应紧张局面，为降低混凝土生产成本提供一条有效途径。
为了配合石灰石粉在混凝土中的应用，山东众森科技股份有限公司研发了石灰石粉掺合料专用添加剂，复合掺合料专用添加剂等一系列水泥及混凝土添加剂。
试验原材料
石灰石粉：山东某混凝土搅拌站提供，比表面积S=363，亚甲蓝值MB=1%；
水泥：试验选用山东某水泥厂生产的 PO42.5级水泥；
外加剂：山东众森科技股份有限公司聚羧酸减水剂，减水率在30％～35％左右；
众森专用石灰石粉掺合料添加剂，掺加量0.08%
矿粉：山东某水泥厂，比表面积S=391m2/Kg
试验方法
所有胶砂成型试验均采用机器搅拌，按照 GB／T17671-1999《 水泥胶砂强度检验方法》操作。24h后拆模，在标准养护条件下养护至一定龄期测试其抗压强度；抗压测试按照GB／T50081- 2002《 普通混凝土力学性能试验方法标准》操作；胶砂配比采用搅拌站常用混凝土C30配比计算。
试验结果与讨论
掺石灰石粉对胶凝材料强度性能的影响
由上图可以看出，石灰石粉掺量在22%时，3d、7d、28d强度，都大于空白胶凝材料，28d强度相差较小，说明石灰石粉促进胶凝材料的水化，提高早期强度，对后期强度作用越来越小；增大石灰石粉的掺量强度减小明显，特别是后期强度。
加入专用添加剂后，对胶凝材料强度的影响
加入专用添加剂后，胶凝材料强度增加明显，特别是胶凝材料28d强度，保持一直在增加，专用添加剂作用明显。
含石灰石粉胶凝材料中，石灰石粉含量和添加剂对胶凝材料强度的影响
石粉在胶凝材料的掺加量分别在22%、28%时，分别加入专用添加剂做对比试验，在加入专用添加剂后，掺有石粉的胶凝材料早期、后期强度都在增加，特别是28d强度增加更加明显。
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含石灰石粉胶凝材料中，石灰石粉含量和添加剂对胶凝材料净浆的影响
由上图可以看出，在加入专用添加剂后，水泥的净浆流动度增加较明显，由于石粉的加入需水量降低，增大流动性，但石粉增加到一定程度后，对流动性作用不大，添加剂的加入改善了流动性能。
掺入专用添加剂后，掺石灰石粉胶凝材料对混凝土性能的影响
由上图看出，加入专用添加剂后，掺有石粉的胶凝材料增加混凝土的工作性能，坍落度和扩展度都明显增加，说明专用添加剂能改善石粉在混凝土的工作性能。
掺入专用添加剂后，掺石灰石粉胶凝材料对混凝土强度的影响
由上图看出，加入专用添加剂后，掺有石粉的胶凝材料增加混凝土的力学性能，前后期强度都明显增加，说明专用添加剂能改善石粉在混凝土的力学性能。
综述
1.石灰石粉作为胶凝材料由于微集料作用在混凝土应用中能够增加混凝土强度，改善混凝土的和易性、减少混凝土用水量、降低混凝土成本；但石灰石粉也有它的局限性，当超出一定掺量，给混凝土性能带来一定负面影响；掺石灰石粉胶凝材料混凝土的干裂性、耐久性、碳化性能等需要进一步研究。
2. 山东众森研发人员在石灰石粉应用过程中，针对掺石灰石粉胶凝材料，做了些研究工作，通过石灰石粉胶凝材料专用添加剂，弥补了石灰石粉胶凝材料的某些缺陷，改善了石灰石粉胶凝材料的某些性能。
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