周 元
(中鐵三局集團有限公司,山西太原 030001)
礦物摻合料是以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要組分,具有規定細度,摻入混凝土中能改善混凝土性能的粉體材料,是配制混凝土不可缺少的組分之一。隨著我國基礎設施建設的大規模展開和快速發展,粉煤灰、礦渣粉、硅灰等常用礦物摻合料在一些地區料源日益緊缺,價格不斷上漲。而石灰石粉作為料源豐富、獲取容易、性價比高的一種新型礦物摻合料已在行業內逐步得到應用。摻用石灰石粉,可以降低成本、保護環境、改善混凝土的工作性和耐久性等,其技術性能優良,經濟效益明顯。近年來,石灰石粉在實際工程應用中也出現了一些質量問題,本文將對石灰石粉混凝土的質量控制談談個人的一些看法,希望對石灰石粉在混凝土中的科學合理應用有所幫助。
石灰石粉是以石灰石為原料,經過粉磨至一定細度的粉狀材料。石灰石粉混凝土是采用含有一定比例的石灰石粉作為膠凝材料配制而成的混凝土。和傳統混凝土相比,石灰石粉混凝土中因石灰石粉的細度較小,一方面能提高混凝土中的細顆粒數量,同時增大骨料的比表面積,從而減少泌水和離析;另一方面能與其他膠凝材料、水等形成柔和的漿體,從而增加漿體量,保證了混凝土的和易性。在保持相同坍落度的情況下,摻加石灰石粉后可減少拌合用水量,混凝土的各項性能得到明顯改善[1]。
各種原材料應進行優選后確定,同時按要求對其性能指標進行試驗檢驗,嚴格控制質量。
2.1.1 石灰石粉
1)石灰石粉的CaCO3含量、細度、活性指數、流動度比、含水量和亞甲藍值應符合表1的規定。
2)石灰石粉的放射性核素限量應符合GB 6566標準的規定。
3)石灰石粉的堿含量應按Na2O+0.658K2O公式計算。
4)應以同廠家、同料源的石灰石粉每200 t為一批,不足200 t按一批計進行取樣檢驗。每批取樣數量不應少于5 kg。進場檢驗項目應包括CaCO3含量、細度、活性指數、流動度比、含水量、亞甲藍值和堿含量(當使用堿活性骨料的混凝土)。
2.1.2 其他原材料
其他原材料大致與普通混凝土相同,其技術要求、取樣及檢驗等應滿足現行國家及行業標準中相關規定。
1)水泥應采用符合GB 175標準規定的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。
2)骨料應符合GB/T 14684,GB/T 14685和JGJ 52等標準的規定,人工砂應符合JGJ/T 241標準的規定,海砂應符合JGJ 206標準的規定。
3)混凝土拌合用水應符合JGJ 63標準的規定。
4)外加劑應符合 GB 8076,GB 23439,GB/T 35159,GB 50119等標準的規定。
5)粉煤灰,礦渣粉,硅灰,鋼鐵渣粉,鋼渣粉,磷渣粉應分別符合 GB/T 1596,GB/T 18046,GB/T 27690,GB/T 28293,GB/T 20491,JG/T 317等標準的規定。
1)石灰石粉混凝土配合比設計應按JGJ 55標準的規定進行。
2)石灰石粉的摻量應經過試驗確定。鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土中石灰石粉最大摻量應分別符合表2,表3的規定。當采用兩種以上礦物摻合料時,石灰石粉組分的摻量不應超過其在混凝土單摻時的最大摻量。

表2 鋼筋混凝土中石灰石粉最大摻量

表3 預應力鋼筋混凝土中石灰石粉最大摻量
3)配合比計算時,應將石灰石粉用量計入膠凝材料用量。
4)配合比計算時,膠凝材料28 d膠砂抗壓強度宜根據試驗確定。當無膠凝材料28 d膠砂抗壓強度實測值時,需按JGJ 55—2011中5.1條計算膠凝材料28 d膠砂強度。采用普通硅酸鹽水泥并摻加石灰石粉時,石灰石粉的影響系數可按表4取值。

表4 普通硅酸鹽水泥摻加石灰石粉的影響系數
5)在正式施工前,應根據具體工程要求進行混凝土試生產,確定施工配合比。
1)石灰石粉混凝土的拌制應符合GB/T 14902的規定。
2)石灰石粉應單獨貯存,不應與水泥以及其他礦物摻合料等混雜,并應采取相應的防潮和防污染措施。
3)混凝土原材料的計量允許偏差應符合表5的規定。

表5 混凝土原材料計量允許偏差 %
4)攪拌時石灰石粉應與其他膠凝材料一起投料,拌合物應攪拌均勻;同一盤混凝土拌合物的勻質性應符合GB 50164的規定。
運輸和澆筑過程中不應向石灰石粉混凝土拌合物中加水。
混凝土澆筑完畢后應及時通過灑水、覆蓋、噴涂養護劑等方式進行保濕養護。養護方式應根據現場條件、環境溫濕度和技術要求等因素確定。養護時間不應少于14 d。
石灰石粉混凝土的各項性能檢驗應符合GB 50164標準的規定。
3.4.1 水溶性氯離子含量
石灰石粉混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量實測值應符合表6的規定。

表6 混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量
3.4.2 坍落度和擴展度
1)石灰石粉混凝土拌合物坍落度和擴展度的等級劃分應符合表7和表8的規定。

表7 混凝土拌合物的坍落度等級劃分 mm

表8 混凝土拌合物的擴展度等級劃分 mm
2)石灰石粉混凝土拌合物坍落度和擴展度的實測值與控制目標值的允許偏差應符合表9的規定,并應滿足施工要求。

表9 混凝土拌合物稠度允許偏差 mm
3)摻加石灰石粉的泵送混凝土的拌合物坍落度不宜大于180 mm,坍落度經時損失不宜大于30 mm/h,并應滿足施工要求。配制自密實混凝土時,擴展度不宜小于600 mm,并應滿足施工要求。
3.4.3 凝結時間
石灰石粉混凝土的凝結時間應滿足施工技術要求。
3.4.4 含氣量
當有抗凍要求時,摻加石灰石粉的混凝土宜摻用引氣劑,且含氣量實測值不宜大于7%。
3.4.5 力學性能和耐久性能
石灰石粉混凝土的力學性能和耐久性能應滿足設計要求。