浅谈石灰石粉在混凝土中的应用

本文首先介绍了国内外石灰石粉在混凝土中的研究现状,然后阐述了石灰石粉的基本特性和作用机理,最后介绍了石灰石粉对混凝土性能的影响。

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2 1年 6月 01

S c a i n a e i I ihu n Bu Mie M tra s

之材

2 1年第 3期 01第 3 7卷总第 1 1期 6

浅谈石灰石粉在混凝土中的应用姚勇(新疆新源县质量技术监督局，新疆伊犁摘要：本文首先介绍了国内外石灰石粉在混凝土中

850 ) 3 80

开发生产了石灰石粉掺量从 6— 0的石灰石硅酸盐水泥， 2%法国生产此品种水泥已有较长的历史，产量也最多，已有品种标准 C J5和 C J5 P4 R P5 R,可复掺亦可单掺石灰石粉， 单掺石灰石粉量为 1 0—2%。欧洲水泥试行标准 E V 9 5 N 17已将石灰石波特兰水泥列为一种单独类型的水泥品种。在

的研究现状，然后阐述了石灰石粉的基本特性和作用机理，最后介绍了石灰石粉对混凝土性能的影响。 关键词：石灰石粉；作用机理；混凝土性能

中图分类号：T 5 8 3 U 2.1

文献标识码：B

文章编号：17 4 1 (0 1 3— 0 6— 2 6 2— 0 1 2 1 )0 0 1 0

日本，从 2 O世纪末石灰石粉已开始广泛应用于高流动性混凝土和高性能喷射混凝土。美国 A I1.R一8《 d x C2 2 1 1 A mi -t e r oee n u e o U e f d xtr oce} u so nr e dG i r s mi ue i C nrt r fC ta d f o A— sn e中指出，石灰石粉可以作为混凝土的矿物掺和料。

0前

言

粉煤灰是当前应用最广、用量最大的辅助胶凝材料， 部分取代水泥熟料后，不仅节约了水泥熟料，还能够改善

2石灰石粉的基本特性石灰石粉 ( i et ePw r P主要指石灰岩经机械 Lm s n o e,L ) o

混凝土的各项性能。然而，由于近些年来国内外水利、交通、工民建等基础和民用设施建设的迅速发展，逐渐面临

粉煤灰紧缺的问题；而且，还有一些国家和地区根本没有粉煤灰，从外地长距离运输粉煤灰必将大大提高混凝土的单位成本、增大工程造价。一方面是工程建设不断扩大，

加工后小于 0 1 . 6mm的微细粒。石灰岩和花岗岩是目前使用最广泛的骨料类型，与花岗岩相比，石灰岩的强度

偏低，而其他性能较为接近。也正是由于石灰岩强度较低，很容

另一方面是粉煤灰等矿物掺合料短缺，因此，必须尽快找到一种容易获取、优质廉价的新型辅助胶凝材料。

易将其磨细加工成石灰石粉，加工费用较低，经济上可行。表 1石灰石粉的化学成分和物理性质。由该表可以是

然而，石灰石粉就是这种新型辅助胶凝材料。传统观点认为磨细石灰石粉是一种惰性材料，细度很小，可以与水泥等共同组成复合胶凝材料用于混凝土中，补充混凝土中缺少的细颗粒，减少泌水和离析，改善和易性。石灰石是一种容易得到且廉价的材料，骨料的加工过程中也会带来大量的石灰石粉，如果不加以利用，不仅要占用场地堆放，而且会对环境造成污染。如果能将其稍作加工，作为

看出，石灰石粉的主要成分是 C C, a O,需水量比为 9%, 2具有较高的减水作用。表1 CO a4 2 6. 5

石粉的化学成分分析结果 SO i21.2 2 8

(位： )单% L S 需水量比 OS

A2 3 F 2 3 1O eO1 6 .1 10 .8

MO g0 6 .4

3 8 6. 6

9 2

3石灰石粉在复合胶凝材料体系中的作用机理石灰石粉在复合胶凝材料体系中的作用机理主要包括： 填充效应、活性效应和加速反应。在水化早期以填充效应和加速反应为主，而在水化后期则以填充效应和活性效应为主。

辅助胶凝材料使用，替代日益紧缺的混凝土和价格相对昂贵的硅粉或矿渣，对于解决实际工程的原材料紧缺问题、

降低工程造价和环保等将具有重大的现实意义，将有效的推动混凝土的可持续发展，是绿色建材的重要方向之一。

1国内外石灰石粉在混凝土中的研究现状 石灰石粉作为混凝土掺和料和水泥生产的混合材在国外已经有广泛的研究和利用。在我国，上世纪 6 7 O~ 0年代曾开发过快硬碳酸盐水泥，但这方面的研究和利用还是比较少。我国现行的国家水泥标准《硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥》 B 7允许在水泥中掺加一定量的混合材，但是对混 G 15合材的掺量有所限制。水泥厂为了降低生产成本，掺加的

( )填充效应。石灰石粉在复合胶凝材料体系

中的填 1充效应主要表现为石灰石粉对水泥浆基体和界面过渡区中孔隙的填充作用，使浆体更为密实，减小孔隙率和孑径直 L径，改善孔结构。加入石灰石粉后，由于石灰石粉的粒径

很小，能与水泥熟料及其他矿物掺合料形成良好的级配，因而具有良好的填充效果。试验表明，石灰石粉对砂浆和

混凝土的孔结构均具有明显的改善作用，随着石灰石粉掺量的增加，大于 2 0n的孔结构明显减少，5 m和 2 0 m 0n 0砌

混合材一般是一定量的石灰石…。近几年来有一些学者把石灰石粉作为混凝土的惰性掺和料研究，重点研究它的微集料效应 J。一些研究人员通过研究发现石灰石粉掺加到混凝土中对强度是有贡献的，它参与了混凝土的水化反应。

以下的孑结构明显增加，石灰石粉对砂浆孔隙的细化作用 L明显。

( )活性效应。在水化早期，石灰石粉不参与水化反 2应，没有新的水化产物生成。随着水化反应的不断进行， 水化后期生成水化碳铝酸盐。这说明石灰石粉在水化后期具备水化活性。此外，水化碳铝酸盐与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更加密实，从而提高混凝土强度和耐久性。

在国外对石灰石粉的研究、开发和利用比较早，常用磨细石灰石粉配制自密实混凝土、大体积}凝土等。德国昆作者简介：姚勇( 9 8一)男， 17,助理工程师，主要从事建筑材料方面

的检验、究工作。研

( )加速效应。石灰石粉在混凝土硬化过程中具有加 3