中铁电气化局集团北京建筑工程有限公司
摘要:近些年来,随着建筑行业的飞速发展,混凝土扮演着重要角色,而粉煤灰又是混凝土不可缺少的原材料,由于国内的水利,交通,工民建等基础设施工程的发展规模越来越大,面临着粉煤灰逐渐紧缺的问题,因此,必须尽快找到一种容易获取,优质价廉的新型辅助胶凝材料。本文中对石灰石粉取代部分粉煤灰后对混凝土性能的探讨研究,系统分析了试验结果。
关键词石灰石粉混凝土工作性力学性耐久性
1.引言
石灰石粉在国内外应用较多,作为一种新型辅助胶凝材料,不但解决了粉煤灰等材料短缺的问题,扩大了资源利用,还能改善混凝土性能,所配制的混凝土不但性能优良,而且避免了资源浪费,同时起到了保护环境的作用。如果石灰石粉不加以利用,废弃堆放会对环境造成污染。
2.试验材料
3.试验方法
(1)净浆流动度比实验(跳桌流动度),按照《通用硅酸盐水泥》(gb175-2007)进行试验。以p.o42.5水泥达到标准稠度用水量跳桌流动尺寸表示,净浆流动度试验主要是通过材料的需水量不同来了解水胶比流动度损失性表现,实验结果如下图:
通过以上试验对比可以看出来③掺加了15%的石灰石粉胶砂试条抗压强度不管是早期强度还是后期强度都高于①②两组,得出结论石灰石粉满足性能要求。
(1)混凝土拌合物性能试验结果如下图,依据《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行试验。
胶凝总材料每立方米370kg,砂率46%,外加剂掺量2.0%,容重2350-2400kg,混凝土搅拌时间120s,时间震动时间15s
配合比见下表,(c30)质量为kg
通过以上实验可以看出来③掺加15%的石灰石粉的混凝土在工作性方面要优于①②两组试验。
(2)混凝土力学性能试验结果如下图依据《普通混凝土力学性能试验方法》进行试验。
配合比见下表,(c30)质量为kg
抗渗性能结果见下表
抗氯离子渗透试验结果见下表
通过以上实验我们可以看出③掺加15%的石灰石粉后,混凝土收缩度要低于①②组试验。
结论:石灰石粉改善混凝土机理探讨:石灰石粉作为一种高性能掺合料,其比表面积大于水泥和粉煤灰的比表面积,能补充混凝土中缺少的细颗粒,增大了粉体的比表面积,减少了泌水或离析,而且石灰石粉能与水泥和水形成柔软的浆体,增加了混凝土的含浆量,改善了混凝土的和易性。细小的石灰石粉颗粒对水泥水化过程中形成的絮凝结构有解絮作用,石灰石粉粒径成球形,表面光滑,在水泥粒径间起到滚珠作用,使各体系的反应速度减慢,有效减少了混凝土经时塌损。CaCO3能加速c3s的水化,提高了混凝土强度尤其是早期强度。石灰石粉的细度大于水泥,掺加的石灰石粉填充在水泥中,堵塞了一小部分毛细孔,阻止了毛细孔中吸附水向混凝土表面的迁移速度,有效抑制了收缩。混凝土掺加石灰石粉后碱度有所下降,但是也改善了混凝土内部结构,使抗渗性能更好。石灰石粉的加入改变了混凝土结构的密实性,使内部结构孔隙率减少,孔结构得到了改善,但是不能掺量过大,会导致不能形成二次水化产物,降低界面的密实度,抗冻能力下降,因此要适量掺加石灰石粉才能更好的确保抗冻性。
(1)加入石灰石粉的混凝土早期强度与后期强度都能满足设计要求,应用在混凝土中具有良好的填充和微集料效应。
(2)由于石灰石粉的比表面积大于粉煤灰,可以改变混凝土的和易性,增加混凝土的粘聚性,对施工泵送带来方便。
(3)石灰石粉可以减小混凝土经时损失,提高混凝土的密实性,改善混凝土的工作性。
(4)由于应用了石灰石粉在混凝土耐久性抗冻,抗渗,碳化,收缩,抗氯离子渗透方面有显著的效果,其试验数据均能满足要求。
综合上述,在混凝土制取中适量加入石灰石粉,将会提高混凝土的各项性能,还可以起到环保的作用。总之,石灰石粉在混凝土的实际应用中解决了粉煤灰用料紧张,同时降低了混凝土成本,为企业带来了经济效益。
参考文献:
(1)GB175-2007《通用硅酸盐水泥》
(2)GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
(3)GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》
(4)GB/T50082-2016《普通混凝土耐久性能试验方法标准》
(5)姚勇1672-4011(2011)03-0016-02《浅谈石灰石粉在混凝土中的应用》