收塵石灰石粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用

楊新建

（重慶江暉實業(yè)有限公司，重慶 402283）

收塵石灰石粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用

楊新建

（重慶江暉實業(yè)有限公司，重慶 402283）

本文通過分析收塵石灰石粉的性質(zhì)，提出了收塵石灰石粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用方法，即：將收塵石灰石粉作為混凝土生產(chǎn)原材料，其中粉末部分作摻合料等量替代粉煤灰，細(xì)砂部分則等量替代特細(xì)砂使用，收塵石灰石粉的有效摻量以粉末摻量計。然后，試驗測定了收塵石灰石粉混凝土的性能，結(jié)果表明：與同等級粉煤灰混凝土比較，收塵石灰石粉混凝土的工作性能相當(dāng)，強(qiáng)度發(fā)展較快，但該混凝土干燥收縮略大。

石灰石粉；細(xì)度；摻合料；粒度

0 引言

近年來，重慶市混凝土用量持續(xù)增長致使摻合料的需求不斷增加，與此同時，火電份額的逐漸減少導(dǎo)致粉煤灰的供應(yīng)量日益不足，2013 年重慶主城區(qū)粉煤灰的實際供應(yīng)量僅為需求量的 70%，供需矛盾十分突出，急需尋找價格低廉、來源豐富的新?lián)胶狭稀?/p>

2014 年，隨著 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的頒布實施，開辟了石粉用作混凝土摻合料的道路，可解決混凝土企業(yè)的燃眉之急。可是，重慶地區(qū)可供混凝土企業(yè)使用的石粉只有收塵石粉（一種來源于機(jī)制砂生產(chǎn)線收塵裝置的廢料），而石粉標(biāo)準(zhǔn)未對這種材料進(jìn)行規(guī)定，因此，需要通過試驗研究，提出收塵石粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用方法，為收塵石粉在重慶預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 收塵石粉的性質(zhì)

1.1 收塵石粉的主要技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)測試，活性指數(shù)、流動度比、碳酸鈣含量、MB 值和安定性等技術(shù)指標(biāo)符合 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的要求，但其細(xì)度為 32%，嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)要求（15%）。

表1 收塵石粉的主要技術(shù)指標(biāo)

1.2 收塵石粉的組成特征

為了分析收塵石粉的細(xì)度嚴(yán)重超標(biāo)的原因，采用激光粒度儀對收塵石粉的粒度特征進(jìn)行分析（結(jié)果見圖1），其特征為：收塵石粉的粒度分布曲線有明顯的突變點，粒徑大于0.075mm 的顆粒含量高（20%），且最大粒徑可達(dá) 0.75mm，說明收塵石粉是由石灰石粉末和砂粒組成。

于是，采用 0.075mm 篩對收塵石粉進(jìn)行篩分，分離出石灰石粉末和細(xì)砂。其中，石灰石粉末體積約為 20%，比表面積 380m2/kg，略高于 P·O42.5 水泥（360m2/kg），而0.045mm 方孔篩篩余為 11%（滿足規(guī)范要求）；細(xì)砂的細(xì)度模數(shù)為 1.0，最大公稱粒徑為 0.6mm，與重慶混凝土行業(yè)所用特細(xì)砂接近。

圖1 收塵石粉的粒度分布

2 收塵石粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用方法

2.1 收塵石粉應(yīng)用方法的提出

雖然，收塵石粉的細(xì)度嚴(yán)重超標(biāo)，不可直接等量替代粉煤灰使用，但從組成上，收塵石粉可分為石灰石粉末和細(xì)砂，其中石灰石粉末的細(xì)度滿足規(guī)范要求，可作為混凝土摻合料使用；細(xì)砂的細(xì)度模數(shù)滿足規(guī)范中特細(xì)砂的要求，可做特細(xì)砂使用。

因此，結(jié)合收塵石粉的組成及活性特征，提出其在應(yīng)用混凝土中的應(yīng)用方法為：

（1）將收塵石粉作為混凝土生產(chǎn)原材料，其中粉末作摻合料等量替代粉煤灰，細(xì)砂則等量替代特細(xì)砂使用，收塵石粉的有效摻量以粉末摻量計。

（2）收塵石粉的活性較粉煤灰低，其替代粉煤灰后，混凝土配合比應(yīng)做適當(dāng)微調(diào)（提高水泥用量或提高外加劑用量）。

2.2 收塵石粉混凝土的配制

2.2.1 收塵石粉混凝土的配制

（1）材料選擇

收塵石粉：選擇 MB 值小于 1.4 的收塵石粉，來源于重慶某機(jī)制砂生產(chǎn)線收塵裝置，其粉末含量為 80%。

水泥：選擇 28d 抗壓強(qiáng)度大于 47MPa 的重慶小南海P·O42.5 水泥。

粉煤灰：采用本公司大量使用的重慶某電廠Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度 22%，需水量比 102%。

集料：選擇重慶混凝土廣泛使用的混合砂作為細(xì)集料，其中天然砂細(xì)度模數(shù)不小于 1.0，機(jī)制砂的含粉量不大于5.0%，且 MB 值小于 1.4。

粗集料：使用 5～10mm 和 10～20mm 二級配石灰石質(zhì)碎石。

外加劑：采用聚羧酸高性能外加劑，減水率 30%。

（2）混凝土配合比

根據(jù)收塵石粉的應(yīng)用方法，試驗所用收塵石粉的粉末含量為 80%，收塵石粉實際用量為粉煤灰的 1.25 倍（其中，80% 等量替代粉煤灰使用，20% 等量替代特細(xì)砂使用），同時為了保證強(qiáng)度，提高水泥單方用量 5kg，經(jīng)試配確定混凝土的配合比，見表2。

2.2 收塵石粉混凝土的性能

2.2.1 工作性

經(jīng)測試，收塵石粉混凝土的工作性能與粉煤灰混凝土基本相當(dāng)（見圖2 和圖3），只是坍落度經(jīng)時損失略有增加，因此，收塵石粉在應(yīng)用時，應(yīng)使用保坍性能較好的外加劑。

表2 收塵石粉和粉煤灰混凝土的配合比

圖2 混凝土工作性能

圖3 收塵石粉混凝土的坍落度及經(jīng)時損失

2.2.1 力學(xué)性能

收塵石粉混凝土的強(qiáng)度發(fā)展所表現(xiàn)的規(guī)律與粉煤灰混凝土有明顯不同，如圖4 所示，主要特征為：收塵石粉混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展迅速，3d、7d 和 14d 強(qiáng)度明顯高于粉煤灰混凝土；后期強(qiáng)度增長不如粉煤灰混凝土，14d 齡期后收塵石粉混凝土的抗壓強(qiáng)度增幅很小。因此，收塵石粉在應(yīng)用時，應(yīng)特別注意早期強(qiáng)度的發(fā)展。

圖4 收塵石粉混凝土的抗壓強(qiáng)度

2.2.3 體積穩(wěn)定性

因收塵石粉的需水量大于粉煤灰，致使收塵石粉混凝土的干縮都較粉煤灰混凝土有所增加（見圖5），同時經(jīng)早期抗裂性試驗測試，結(jié)果見表3，收塵石粉的早期開裂傾向也高于粉煤灰混凝土。因此，收塵石粉在應(yīng)用時，應(yīng)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)以防止混凝土開裂。

圖5 收塵石粉混凝土的干燥收縮

表3 收塵石粉混凝土的早期開裂試驗

3 結(jié)論

經(jīng)試驗測試可獲得以下結(jié)論：

（1）收塵石粉的活性指數(shù)、流動度比、碳酸鈣含量、MB 值和安定性等技術(shù)指標(biāo)符合JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的要求，但其細(xì)度為嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）收塵石粉由石灰石粉末和特細(xì)砂組成，可分別利用粉末作摻合料等量替代粉煤灰，細(xì)砂則等量替代特細(xì)砂使用。

（3）收塵石粉的工作性能與粉煤灰混凝土相當(dāng)，早期強(qiáng)度發(fā)展迅速高于粉煤灰混凝土，但后期強(qiáng)度發(fā)展不如粉煤灰混凝土，并且各齡期的干燥收縮都略大于粉煤灰混凝土。

[1] JGJ/T 318—2014．石灰石粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB/T 30190—2013．石灰石粉混凝土[S]．

[3] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S]．

［通訊地址］江津區(qū)珞璜工業(yè)園 B 區(qū)園區(qū)大道 9 號重慶江暉實業(yè)有限公司（402283）

Application of waste limestone powder in ready-mixed concrete

Yang Xinjian
(Chongqing Jiang Hui Industrial Co., Ltd, Chongqing 402283)

The paper analyzed properties of waste limestone powder (WLP) which originated from dust collection. On this basis, the paper proposed using method of waste limestone powder, included that WLP was used as raw material of concrete, which powder of WLP was used as concrete additive and the rest of WLP was used as ultra-fine sand. The dosage of WLP in concrete was represented by dosage of powder. Then experimental researched performance of WLP concrete. The result showed that workability of artificial WLP concrete was near that of the same grade fly ash concrete, earlier strength of WLP concrete was superior to fly ash concrete , which the shrinkage of WLP concrete a little more than fly ash concrete.

limestone powder; fineness; concrete additive; granularity

楊新建，男，重慶江暉實業(yè)有限公司總工程師，主要從事商品混凝土的技術(shù)創(chuàng)新與管理。