岳光亮：石灰石粉在混凝土中應(yīng)用的探討

　　一、礦物摻合料介紹

　　礦物摻合料已成為了現(xiàn)代混凝土中必不可缺少的組份，人們對于主要礦物摻合料的礦粉及粉煤灰廣泛應(yīng)用于混凝土中所展現(xiàn)出的優(yōu)異性能已普遍認同。然而，粉煤灰、礦粉屬于不可再生資源，隨著人類對自然資源的過度開采，導致其上游產(chǎn)品煤和礦石數(shù)量日益減少，造成了市場上粉煤灰、礦粉等礦物摻合料的供應(yīng)也日趨緊張。

　　石灰石作為惰性材料，在自然環(huán)境中資源豐富，來源廣泛，將磨細石灰石粉作為混凝土的礦物摻合料，可促進水泥水化，降低混凝土水化熱，改善混凝土的工作性能、力學性能，提高混凝土早期強度?？茖W合理地利用石灰石粉，可以為解決現(xiàn)有礦物摻合料供應(yīng)緊張局面，為降低混凝土生產(chǎn)成本提供一條有效途徑。

　　為了配合石灰石粉在混凝土中的應(yīng)用，山東眾森科技股份有限公司研發(fā)了石灰石粉摻合料專用添加劑，復合摻合料專用添加劑等一系列水泥及混凝土添加劑。

　　二、眾森試驗

　　膠凝材料強度測定按照 GB/T17671-1999《 水泥膠砂強度檢驗方法》進行；

　　膠凝材料在混凝土中的力學性能按照GB/T50081- 2002 《普通混凝土力學性能試驗方法標準》操作進行；

　　膠凝材料的組成采用攪拌站常用混凝土C30配比。

　　膠凝材料如下：

　　水泥：P·O42.5

　　石灰石粉：S=390m2/kg，MB=1%

　　眾森專用石灰石粉摻合料添加劑，摻加量0.08%

　　外加劑：山東眾森科技股份有限公司生產(chǎn)的40%聚羧酸

　　1.摻石灰石粉對膠凝材料強度性能的影響

　　石灰石粉促進了水泥的早期強度，但對后期強度不利。通過這個實驗可以看出：摻石灰石粉對膠凝材料的強度在初期開始有影響，但對后期，特別是第28天影響比較大，之后逐漸降低，特別是在石灰石粉摻量大于22%的時候，強度開始逐步降低，且降低得比較明顯。

　　石灰石粉對凝膠材料強度影響示意圖

　　2.加入專用添加劑后，對膠凝材料強度的影響

　　加入和未加入專用添加劑對膠凝材料強度的不同影響如下圖中曲線所示：

　　從圖中曲線可以看出，加入專用添加劑后，膠凝材料的強度逐步提高，后期強度也明顯提高。

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　　3.含石灰石粉膠凝材料中，石灰石粉含量和添加劑對膠凝材料強度的影響

　　專用添加劑對含石灰石粉膠凝材料強度影響對比如下：

　　圖表一：石粉22%

　　圖表二：石粉28%

　　從圖表一和圖標二中可以看出：

　　在石灰石粉在膠凝材料中的含量為22%時，加入石灰石粉專用添加劑后，膠凝材料的強度逐步提高，到后期強度提高更大。

　　在石灰石粉在膠凝材料中的含量為28%時，加入石灰石粉專用添加劑后，膠凝材料初期和后期的強度都明顯提高。

　　4.含石灰石粉膠凝材料中，石灰石粉含量和添加劑對膠凝材料凈漿的影響

　　專用添加劑對含石灰石粉膠凝材料凈漿流動性影響對比如下：

　　無添加劑

　　加添加劑

　　如上圖所示：

　　在沒有加入添加劑的情況下，隨著石粉摻量的提高，初始時膠凝材料的凈漿流動度增大，到了一定程度后，開始緩慢降低。

　　但在加入添加劑的情況下，隨著石粉摻量的提高，凈漿流動度增大，在后期也有緩慢提高，沒有出現(xiàn)波動或降低情況。

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　　5.摻入專用添加劑后，摻石灰石粉膠凝材料對混凝土性能的影響

　　加入專用添加劑后，對混凝土坍落度和擴展度的影響對比如下（注：圖表中上方橫線為擴展度，下方橫線為坍落度）：

　　未加添加劑

　　加入添加劑

　　如上圖所示：

　　在沒有加入添加劑的情況下，增加石灰石粉的摻量，混凝土的坍落度和擴展度都略有提高。但隨著石灰石粉摻量的增加，和易性卻相對變差。

　　加入添加劑后，在混凝土的坍落度和擴展度都有所提高的同時，和易性也有所改善，對混凝土的濕度有利。

　　6.摻入專用添加劑后，摻石灰石粉膠凝材料對混凝土強度的影響

　　加入專用添加劑前后，含不同石粉摻量對混凝土強度的影響對比如下：

　　未加添加劑

　　加入添加劑

　　如上圖所示：

　　在未加入石灰石粉專用添加劑前，隨著石灰石粉摻入膠凝材料中的比例增大，混凝土的強度增大得比較明顯，但到了后期，在摻量達到22%的時候，強度增長變緩，且越來越低。

　　但在加入石灰石粉專用添加劑后，混凝土的強度提高比較明顯。

　　三、試驗總結(jié)

　　1.石灰石粉作為膠凝材料由于微集料作用在混凝土應(yīng)用中能夠增加混凝土強度，改善混凝土的和易性、減少混凝土用水量、降低混凝土成本；但石灰石粉也有它的局限性，當超出一定摻量，給混凝土性能帶來一定負面影響；摻石灰石粉膠凝材料混凝土的干裂性、耐久性、碳化性能等需要進一步研究。

　　2. 山東眾森研發(fā)人員在石灰石粉應(yīng)用過程中，針對摻石灰石粉膠凝材料，做了些研究工作，通過石灰石粉膠凝材料專用添加劑，彌補了石灰石粉膠凝材料的某些缺陷，改善了石灰石粉膠凝材料的某些性能。