石灰石粉—粉煤灰復摻對混凝土拌合物和易性的影響

張緒濤

摘 要：石灰石粉分布廣泛，易于就地取材，石灰石粉對混凝土拌合物和易性有何影響？為了研究石灰石粉對混凝土拌合物和易性的影響，本文研究了石灰石粉按不同比例等量代替粉煤灰對混凝土工作和易性的影響。試驗結果表明，在適當比例摻入石灰石粉后，混凝土和易性得到改善，特別是延時坍落度損失較少，但隨著石灰石粉替代粉煤灰的比例增加，混凝土流動性開始變差，延時坍落度損失較多，且粘聚性和保水性變差。

關鍵詞：石灰石粉；粉煤灰；和易性；坍落度；延時坍落度

0 引言

和易性是衡量混凝土拌合物主要性能，和易性與混凝土的施工工藝密切相關，和易性包括流動性、粘聚性、保水性，和易性好的混凝土拌合物方便施工，成型密實。

為了改善混凝土的和易性，人們不斷尋找新的礦物摻合料。混凝土的摻合料當前比較成熟的有粉煤灰、礦粉、硅粉等，這些復合材料的單摻技術已經比較成熟。但這些礦物摻合料分布不是特別廣泛，特別是西南地區優質礦料供應緊缺，急需尋找一種就近取材的礦料。石灰石粉是以生產石灰石碎石和機制砂時產生的石粉和石屑為原料，進一步磨制成粒徑不大于10μm的細粉，其主要特點是易于粉磨、低反應活性，在混凝土具有較好的減水和填充效應，并且產地較廣，是發展前景較好的一中礦料。大量文獻表明石灰石粉不完全惰性，它參與混凝土水化，后期可以生成三碳水化鋁酸鈣和單碳水化鋁酸鈣，因此具有良好的摻入前景，石灰石粉部分或全部取代傳統的礦物摻合料，可以緩解現有礦物摻合料供應緊張問題，可以降低混凝土生產成本。國家于2014年頒布了石灰石粉在混凝土中應用技術規程（JGJ/T318-2014）。該規程詳細規定了對摻入石灰石粉的性能、比例、施工工藝、質量檢驗要求。為了研究石灰石粉-粉煤灰復摻對混凝土和易性的影響，本試驗采用石灰石粉以不同比例等量取代粉煤灰，探討石灰石粉對混凝土拌合物的和易性的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

（1）水泥采用P.O42.5級水泥。其化學組成見表1。

（2）粉煤灰和石灰石粉

采用Ⅲ級F類粉煤灰，三氧化硫、游離氧化鈣等含量均符合相應要求，石灰石粉45μm篩余量為10%。

（3）細骨料

采用2區級配中砂。

（4）粗骨料

采用粒徑5～20mm碎石，連續級配。

（5）水

采用飲用自來水

1.2 試驗方法

本試驗研究按等量代替，不同比例的石灰石粉代替粉煤灰對混凝土和易性的影響，流動性測試采用坍落度的方法測試了即時流動性和延時流動性。混凝土配置時，固定水膠比和砂率不變，粉煤灰代替水泥的比例分別為10%、15%、20%，石灰石粉取代粉煤灰的比例分別為15%、30%、45%、60%、75%，每組做一基準試樣（不加石灰石粉），即石灰石粉代替粉煤灰的比例為0，具體代替比例見表2。

本試驗混凝土的配合比設計參考《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55有關規定，按照鋼筋混凝土類型設計，水膠比>0.4，石灰石粉的最大摻入量為15%，均符合規程要求。

2 結果與分析

摻入石灰石粉后混凝土的流動性見表3.

試驗參考GB/T50152-2012對混凝土坍落度進行測定。由表3可以看出，在固定水膠比和砂率不變的情況下，摻石灰石粉的混凝土整體性能優于未摻石灰石粉的。摻入石灰石粉的流動性整體比未摻石灰石粉的流動性大，且粘聚性和保水性較好。隨著石灰石粉代替量的增加，混凝土流動性趨于變大，同時粘聚性、保水性良好；延時坍落度的損失也較少。但超過一定范圍之后，流動性下降，且粘聚性、保水性開始變差，且延時坍落度損失較多。本試驗表明，代替量超過礦粉的比例未超過45%，流動性增加，并且延時流動性變好，流動性損失較少，此性質對于遠距離運輸或泵送混凝土尤為重要。主要原因在于石灰石粉較細且光滑，填充之后，會一定程度減少水泥的絮凝作用，從而增大流動性。但當代替比例超過60%后，整體性能開始變差，主要原因在于石灰石粉較細，需要較多水去濕潤，從而流動性出現下降。

3 結論

石灰石粉按不同比例代替粉煤灰，可以改變混凝土的和易性。代替量在45%以內時，混凝土和易性變好，特別是延時流動性損失較小，但超過45%后，和易性變差，延時流動性損失較大。

參考文獻

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（作者單位：青島勝坤建設工程有限公司）