論石灰石粉對混凝土的影響

曾保勝

（廣西建業(yè)混凝土有限公司， 廣西 南寧 530000）

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，工程建設(shè)中混凝土的需求量不斷增加，現(xiàn)在在工程建設(shè)中更多的是使用粉煤灰和礦渣混凝土。在我國因地理環(huán)境的因素，使得礦渣與粉煤灰資源分布不均勻，有些地區(qū)出現(xiàn)脫銷現(xiàn)象，而石灰石資源在我國分布廣泛，經(jīng)濟性強，因此被廣泛應(yīng)用。

1 石粉對于混凝土工作性能的影響

1.1 石粉摻入方式對混凝土工作性能的影響

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉既可以增加水泥漿體的含量并提高流動性，又可以利用石灰石粉的潤滑作用減少砂子的相互摩擦，從而改善混凝土的和易性。經(jīng)分析研究，在自密實泵中摻加石灰石粉，石灰石粉在相同水和灰的比例下，單獨摻入要比摻入粉煤灰的混凝土黏聚性與流動性要好，適量摻入細度微小的石灰石更能保持流動性。綜上所述，可以得出結(jié)論，石灰石粉對混凝土工作性能造成的影響主要是提高了它的流動性。相對于低強混凝土來說，主要是減少它的泌水、離析現(xiàn)象[1]。因此，將石灰石粉作為礦物摻合料應(yīng)用到混凝土中將是未來研究的重要方向之一。

1.2 石粉細度對混凝土工作性能的影響

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉的細度對混凝土工作性能有極大的影響。當石灰石粉的活性比水泥熟料弱很多，石灰石粉一部分取代水泥以后，初期參與水化的水泥熟料相對減小，水膠比例增大，混凝土坍落度增大；用細度更小的石灰石粉填充效果更好，混凝土體系的自由水含量相對更多。

2 石粉對于混凝土力學(xué)性能的影響

2.1 石粉摻入方式對混凝土力學(xué)性能的影響

在分別對單獨摻入等量的粉煤灰和石灰石粉的混凝土強度進行研究的實驗進行比較后發(fā)現(xiàn)，兩者28d強度差距不大，但摻石灰石粉的混凝土彈性模量和抗拉強度都有所下降。據(jù)研究分析，單摻石灰石粉的混凝土，后期抗壓強度有所降低，并且低于單獨摻入粉煤灰時的混凝土抗壓強度，這與石灰石粉的活性較差，對混凝土后期強度的增長緩慢有直接關(guān)系。同時，鈦礦渣和石灰石粉混摻時可以發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)摻量是鈦礦渣20%、石灰石粉10%，這種摻比混凝土的抗壓強度大大高于基準混凝土；在保證混凝土所有性能的前提下，鈦礦渣與石灰石粉取代礦渣粉與硅灰的比例可以達到40%[2]。據(jù)已有研究得出，粉煤灰與石灰石粉混摻、粒化高爐礦渣與石灰石粉混摻時，用石灰石粉替代20%的粉煤灰加到混凝土中，兩者混摻能保證混凝土的劈拉強度與抗壓強度。

2.2 石粉細度對混凝土力學(xué)性能的影響

由研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粉摻量15%和30%條件下，混凝土的3、7、28d三個齡期抗壓強度都明顯降低，當石灰石粉摻入量為15%時，它的3d抗壓強度并不明顯，28d齡期時依然保特較好的抗壓強度[3]。為研究出現(xiàn)這些問題的原因，筆者通過掃描電鏡得出，由于在水化后期加入石灰石粉會引起混凝土內(nèi) 部的鈣礬石不斷增加，從而導(dǎo)致混凝土的抗壓強度降低。而有研究認為，適當?shù)膿饺胧沂劭稍黾踊炷翉姸龋厦娴慕Y(jié)論與之前結(jié)論不同，原因有兩種。

1.石灰石粉對輕骨料混凝土與普通混凝土增益效果是有區(qū)別的；

2.石灰石粉的摻入方式不同，內(nèi)摻、外摻都將影響石灰石粉的作用機理。

有研究以天然浮石作粗骨材料，通過內(nèi)摻10%、20%、30%和40%質(zhì)量份數(shù)的石灰石粉用于取代水泥生產(chǎn)出浮石混凝土，內(nèi)摻10%的石灰石粉可以大大提升混凝土抗壓強度，同時有研究表示，摻入超細石灰石粉的高強度混凝土，其抗折強度隨石灰石粉摻入量的增加而明顯提高，石灰石粉對混凝土抗折強度所產(chǎn)生的影響遠遠大于對混凝土抗壓強度產(chǎn)生的影響。但是國外的研究人員經(jīng)過研究卻給出了相反的結(jié)論，在他們研究過程中發(fā)現(xiàn)，隨著石灰石粉摻入量的不斷增加，混凝土強度下降，研究人員認為石灰石粉是一種低活性材料，因此導(dǎo)致這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。在具體實驗時，對不同細度的石灰石粉逐一進行混凝土試驗，通過試驗石灰石粉的粉粒徑越細，對其力學(xué)性能益化產(chǎn)生的作用就越大。同時得出結(jié)論，在一定摻入量的范圍內(nèi)，石灰石粉對其有微弱的增強作用，當石灰石粉更細時，增強作用更加明顯。這就可以解釋上述試驗結(jié)果之所以得出不同結(jié)論的原因。當研究把511㎡/kg、619㎡/kg、779㎡/kg 這三種不同表面積的石灰石粉用不同的摻入量分 別摻到混凝土中時，石灰石粉表面積達到779㎡/kg，當摻入量為10%時[4]，摻加石灰石粉的混凝土其抗壓強度有明顯的增加。在相關(guān)研究論文中提到，用和水泥比表面積接近的等量石灰石粉取代水泥，其抗壓強度隨著石灰石粉的摻入量增加而降低；在不改變水泥用量的前提下，其抗壓強度隨著石灰石粉摻入量的增加而得到提高。

3 石粉對于混凝土耐久性能的影響

3.1 石粉對混凝土干縮性能的影響

混摻石粉與稻殼灰不僅能夠有效地提高砂漿保水性，而且能起到內(nèi)部養(yǎng)護的作用。適量摻入石粉能發(fā)揮它的“微集料填充效應(yīng)”并且改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)[5]，對于普通混凝土來說摻入石粉的混凝土干燥收縮值要比同樣強度純水泥混凝土干燥收縮值小很多。而對高強度混凝土來說，其摻入石灰石粉的混凝土，它的自生收縮逐漸變小，并且摻入量越大時它的自生收縮就越小。

3.2 石粉對混凝土抗碳化性能的影響

石灰石粉對混凝土抗碳化能力所產(chǎn)生的影響與混凝土養(yǎng)護齡期、養(yǎng)護條件和石粉的摻入量有關(guān)，隨著石灰石粉摻入量的加大，其抗碳化能力則降低；標準養(yǎng)護齡期的增加大則減小其碳化深度；相對混凝土抗碳化能力而言，室外灑水養(yǎng)護混凝土遠遠優(yōu)于室內(nèi)標準養(yǎng)護。同時，隨著石灰石粉比表面積的逐漸增大，其抗碳化能力也在不斷增強。在混摻石粉與鋼渣成單摻鋼渣時都會不同成度的降低其抗碳化能力，其中混合摻入石粉和鋼渣的混凝土所產(chǎn)生的不利影響相對較小。

3.3 石粉對混凝土抗氯離子滲透性能的影響

在單摻石灰石粉的情況下，混凝土抗氯離子的滲透性能與混凝土的養(yǎng)護齡期有很大關(guān)系，其滲透性能隨著養(yǎng)護齡期增長而提高。在粉煤灰與石粉混摻情況下，大大提高混凝土的抗氯離子的滲透性能，因此石灰石粉的不同摻入方式完全能夠滿足一般性抗?jié)B透要求的混凝土工程建設(shè)需要。

4 結(jié)語

目前，石灰石粉在混凝土中的應(yīng)用方式分兩種，石灰石粉一部分取代細骨料，就是機制砂中含量相對較高的石灰石。石灰石粉作為混凝土的摻合料一部分取代水泥，石灰石粉的摻和量不同，摻和方式和細度的不同對混凝土性能所產(chǎn)生的影響也不盡相同，在具體使用時一定要注意對石灰石粉的研究條件。