收塵石灰石粉在預拌混凝土中的應用

楊新建

（重慶江暉實業有限公司，重慶 402283）

收塵石灰石粉在預拌混凝土中的應用

楊新建

（重慶江暉實業有限公司，重慶 402283）

本文通過分析收塵石灰石粉的性質，提出了收塵石灰石粉在預拌混凝土中的應用方法，即：將收塵石灰石粉作為混凝土生產原材料，其中粉末部分作摻合料等量替代粉煤灰，細砂部分則等量替代特細砂使用，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，強度發展較快，但該混凝土干燥收縮略大。

石灰石粉；細度；摻合料；粒度

0 引言

近年來，重慶市混凝土用量持續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致粉煤灰的供應量日益不足，2013 年重慶主城區粉煤灰的實際供應量僅為需求量的 70%，供需矛盾十分突出，急需尋找價格低廉、來源豐富的新摻合料。

2014 年，隨著 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應用技術規程》的頒布實施，開辟了石粉用作混凝土摻合料的道路，可解決混凝土企業的燃眉之急。可是，重慶地區可供混凝土企業使用的石粉只有收塵石粉（一種來源于機制砂生產線收塵裝置的廢料），而石粉標準未對這種材料進行規定，因此，需要通過試驗研究，提出收塵石粉在預拌混凝土中的應用方法，為收塵石粉在重慶預拌混凝土中的應用提供技術支撐。

1 收塵石粉的性質

1.1 收塵石粉的主要技術指標

經測試，活性指數、流動度比、碳酸鈣含量、MB 值和安定性等技術指標符合 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應用技術規程》規定的要求，但其細度為 32%，嚴重超過標準要求（15%）。

表1 收塵石粉的主要技術指標

1.2 收塵石粉的組成特征

為了分析收塵石粉的細度嚴重超標的原因，采用激光粒度儀對收塵石粉的粒度特征進行分析（結果見圖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 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 篩對收塵石粉進行篩分，分離出石灰石粉末和細砂。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%（滿足規范要求）；細砂的細度模數為 1.0，最大公稱粒徑為 0.6mm，與重慶混凝土行業所用特細砂接近。

圖1 收塵石粉的粒度分布

2 收塵石粉在預拌混凝土中的應用方法

2.1 收塵石粉應用方法的提出

雖然，收塵石粉的細度嚴重超標，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砂，其中石灰石粉末的細度滿足規范要求，可作為混凝土摻合料使用；細砂的細度模數滿足規范中特細砂的要求，可做特細砂使用。

因此，結合收塵石粉的組成及活性特征，提出其在應用混凝土中的應用方法為：

（1）將收塵石粉作為混凝土生產原材料，其中粉末作摻合料等量替代粉煤灰，細砂則等量替代特細砂使用，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，混凝土配合比應做適當微調（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，來源于重慶某機制砂生產線收塵裝置，其粉末含量為 80%。

水泥：選擇 28d 抗壓強度大于 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集料，其中天然砂細度模數不小于 1.0，機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

根據收塵石粉的應用方法，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% 等量替代特細砂使用），同時為了保證強度，提高水泥單方用量 5kg，經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（見圖2 和圖3），只是坍落度經時損失略有增加，因此，收塵石粉在應用時，應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時損失

2.2.1 力學性能

收塵石粉混凝土的強度發展所表現的規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度發展迅速，3d、7d 和 14d 強度明顯高于粉煤灰混凝土；后期強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度增幅很小。因此，收塵石粉在應用時，應特別注意早期強度的發展。

圖4 收塵石粉混凝土的抗壓強度

2.2.3 體積穩定性

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），同時經早期抗裂性試驗測試，結果見表3，收塵石粉的早期開裂傾向也高于粉煤灰混凝土。因此，收塵石粉在應用時，應加強混凝土的早期養護以防止混凝土開裂。

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 結論

經試驗測試可獲得以下結論：

（1）收塵石粉的活性指數、流動度比、碳酸鈣含量、MB 值和安定性等技術指標符合JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中應用技術規程》規定的要求，但其細度為嚴重超過標準要求。

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

（3）收塵石粉的工作性能與粉煤灰混凝土相當，早期強度發展迅速高于粉煤灰混凝土，但后期強度發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用技術規程[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計規程[S]．

［通訊地址］江津區珞璜工業園 B 區園區大道 9 號重慶江暉實業有限公司（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，重慶江暉實業有限公司總工程師，主要從事商品混凝土的技術創新與管理。