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石灰石粉作掺和料对混凝土工作性能的影响
admin在2020-06-12发布 频道:行业资讯 标签:
     
摘要:鉴于目前常用矿物掺合料短缺现象,用石灰石粉作为混凝土掺合料具有十分重要的意义,本文对石灰石粉作为掺合料对混凝土工作性能、力学性能与长期耐久性能进行了分析。
 
0  前言
    目前,矿物掺合料已成为了现代混凝土中必不可少的组分,人们已普遍认同常用矿物掺合料( 矿粉、粉煤灰、硅灰等) 应用于混凝土中可以对混凝土性能起到明显改善作用。通过掺入粉煤灰、矿粉等矿物掺合料可以有效的提高混凝土工作性。高性能混凝土的发展,粉煤灰和矿粉等常用掺合料的大量使用,导致了市场上粉煤灰、矿粉等矿物掺合料运输成本加大,供应日趋紧张。造成目前矿物掺合料严重短缺的现象,使用石灰石粉做混凝土掺合料,具有如下意义: 有效解决我国常用掺合料资源短缺的问题,使供需矛盾得到缓解。重庆当地石灰石资源丰富、质优价廉,这将从根本上解决掺合料短缺的情况。也可以充分保证地域环境的可持续发展,充分利用当地资源,推动我国建材工业向前发展。

 
1  试验用原材料
1)水泥:华新水泥(秭归)有限公司生产的P.O42.5,其比表面积为364 m2/kg,28d抗压强度为47.3MPa。
2)减水剂:重庆紫光合盛建材有限公司的HPWR-R减水剂,其减水率为26。7%,含气量为2。7%,28d抗压强度比为141%。
3)粉煤灰:重庆开县白鹤电厂的F类Ⅱ级灰,其细度为17.6%,需水量比为101%。
4)石灰石粉:重庆市和恒建材有限公司的磨细石灰石粉,其碳酸钙含量为95%,比表面积为368 m2/kg,28d活性指数为73%。
5)细骨料:机制砂与特细砂互掺的混合中砂,细度模数为2.5,含泥量为1.2%,表观密度为2690 kg/m3
6)粗骨料:破碎卵石5~25mm连续级配,含泥量为0.3%,压碎指标值为4.7%,表观密度为2690 kg/m3
7)拌合用水为生活用水。

2  试验配合比
    本试验通过掺加不同比例的石灰石粉和粉煤灰后对混凝土工作性能和强度的影响。用于工作性研究的混凝土配合比见表1。基准试样组1不掺加石灰石粉,只掺加粉煤灰。试验试样组2~5组中矿物掺和料石灰石粉掺量逐渐增加,其余参数均和基准配合比中的相同,减水剂掺量为2%。
 表1 试验配合比
试验序号 水泥(kg) 煤灰(kg) 石灰石粉(kg) 水(kg) 砂(kg) 石子(kg) 减水剂(kg) 砂率(%) 水胶比 减水剂掺量(%)
组1 260 90 0 170 765 1100 7.00 41% 0.49 2.0%
组2 260 67.5 22。5 170 765 1100 7.00 41% 0。49 2.0%
组3 260 45 45 170 765 1100 7。00 41% 0.49 2.0%
组4 260 22。5 67.5 170 765 1100 7。00 41% 0.49 2。0%
组5 260 0 90 170 765 1100 7.00 41% 0.49 2。0%

3 试验结果分析
表2 试验结果分析
试验
序号
初始坍落度
(mm)
1h坍落度
(mm)
损失值
(mm)
强度值结果(MPa)
7天 28天 60天
组1 210 170 40 26.9 38。6 44。2
组2 220 190 30 27.1 38。2 43.6
组3 230 210 20 27.6 37.9 43。1
组4 240 230 10 27。8 38.1 42.6
组5 250 240 10 28。4 37。6 41.7
 
3.1 双掺石灰石粉与粉煤灰混凝土坍落度损失分析
    伴随石灰石粉掺量增加,混凝土坍落度及1h坍落度结果见表2。由表2可以看出随着石灰石粉掺量由0kg/m3增加到90kg/m3,混凝土初始坍落度保持在210mm到250mm之间,1h坍落度从170mm增加到240mm。随着石灰石粉掺量的增加坍落度损失从组1的40mm减小到组5的10mm,随着石灰石粉的掺加量增加明显减少了混凝土的经时坍落度损失。其中,石灰石粉掺量大于矿物掺合料的50%时,1h坍落度损失明显降低。
随着石灰石粉掺量的增加混凝土拌合物的坍落度初始坍落度变大,1h坍落度损失显著减小,主要是由于石灰石粉的形态效应和填充效应。表面致密光滑的石灰石粉颗粒分散在水泥颗粒之间,起到分散剂的作用,能促进水化初期水泥颗粒的解絮,从而改善混凝土的工作性能。由于石灰石粉颗粒较细,且表面积很低,因此增加了拌合物的流动性。由于石灰石粉比水泥颗粒细度小,能够填充水泥与粉煤灰之间的间隙,起到填充骨架的作用,从而改善了混凝土的工作性。
3.2 双掺石灰石粉和粉煤灰混凝土强度变化分析
    如表2可知,从以上试验结果可以看出,在相同胶凝材料用量时,随着石灰石粉替代粉煤灰量的增加,早期强度并未同石灰石粉掺量下不同胶材用量对混凝土强度的影响出现明显变化,而后期强度随着石粉掺量的增加强度增长率略有下降。由于石灰石粉活性相对较低,后期强度的增长幅度不如粉煤灰,因此石粉掺量增大时,后期强度的增长率略有下降。

4  结论
1)随着石灰石粉掺量比例的增加,使混凝土坍落度损失从50mm降到10mm,明显改善双掺石灰石粉和粉煤灰混凝土的工作性。
2)相同胶凝材料用量时,随着石灰石粉相对于粉煤灰量的增加,对混凝土的早期强度并没有影响,但会使长期强度的增长率略有降低,但幅度不大。
参考文献:
[1]崔洪涛.超磨细石灰石粉掺合料混凝土性能的研究[m]. 重庆大学,2004.05.
[2]张兰芳,岳瑜.磨细石灰石粉配制超早强、高强混凝土的研究[j].混凝土,2010.10.
作者:黄荣 赵志强   
信息来源:混凝土视频网
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