楊思忠-混凝土礦物摻合料課件

培訓(xùn)人：楊思忠北京遠(yuǎn)通水泥制品有限公司2012年12月19日混凝土礦物摻合料基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)一、什么是礦物摻合料？在混凝土制備過(guò)程中摻入的，與硅

酸鹽水泥共同組成膠凝材料以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物

為主要成分，具有規(guī)定細(xì)度，能改

善混凝土性能的活性粉體材料。粉煤灰、?；郀t礦渣粉、鋼渣粉

、磷渣粉、硅灰、沸石粉等礦物

摻合料或輔助

膠凝材料在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土綜合性能，摻量一般不小于5%，多具有火山灰活性或潛在水硬性的粉體材料。GB/T18736-2002《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》明確規(guī)定：用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨細(xì)的各種礦物摻合料，又稱礦物外加劑，其主要特征是磨細(xì)礦物材料，細(xì)度比水泥顆粒小，主要用于改善混凝土的耐久性和工作性能?，F(xiàn)代混凝土必要組分。常用的礦物摻合料有：粉煤灰、?；郀t礦渣粉、硅灰、沸石粉。二、礦物摻和料對(duì)水泥基材料的

效應(yīng)問(wèn)題粉煤灰效應(yīng)化學(xué)活性效應(yīng)形態(tài)效應(yīng)微集料效應(yīng)1、化學(xué)活性效應(yīng)

火山灰性：

摻和料中的SiO2、Al2O3等潛在活性物質(zhì)與堿性物質(zhì)或石膏反應(yīng)生成水硬性物質(zhì)。摻合料發(fā)生水化反應(yīng)的條件：堿性物質(zhì)或硫酸鹽+水+潛在活性物質(zhì)水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2C2S+mH→CSH+(2-x)CHC3S+nH→CSH+(3-x)CH粉煤灰的活性7d以后才能逐漸表現(xiàn)來(lái)，反應(yīng)率28d為1.5%～5.5%,90d為8～13%,180d為15～19%之間。界面改善摻和料與水泥熟料水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生火山灰反應(yīng)，減少了混凝土中Ca(OH)2的含量，從而改善界面過(guò)渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，使?jié){體—界面的粘接力增強(qiáng)。一定程度上改善混凝土的力學(xué)性能與耐久性。骨料過(guò)渡區(qū)水泥石本體C-S-HCH鈣礬石骨料氫氧化鈣2、形態(tài)效應(yīng)

由外觀形貌、表面性質(zhì)、顆粒級(jí)配等產(chǎn)生的效應(yīng)。FA中的球形顆粒含量較高時(shí)，可增大混凝土的流動(dòng)性。尖角狀顆粒含量很多，易導(dǎo)致混凝土泌水。3、微集料效應(yīng)摻和料中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充毛細(xì)孔，改善混凝土孔結(jié)構(gòu)和增大密實(shí)度的效應(yīng)?；炷林袚饺脒m量的礦物摻合料混合均勻之后，粉體的顆粒級(jí)配更為合理，密實(shí)度提高。提高混凝土的抗?jié)B性與抗Cl-1的侵蝕能力。超細(xì)粉的填充效應(yīng)粒子組合與空隙率的變化

1、經(jīng)濟(jì)性：摻合料可代替部分水泥，降低成本。2、活性：改善水泥基膠凝材料的水化，提高混凝土強(qiáng)度。

主要是提高后期強(qiáng)度。礦物細(xì)摻料中含有活性的SiO2和Al2O3，與水泥中的石膏及水泥水化生成的Ca(OH)2反應(yīng)，生成生成C-S-H和C-A-H、水化硫鋁酸鈣。除硅灰外的其它礦物摻合料，大多數(shù)混凝土的早期強(qiáng)度隨著摻量的增加而降低。3、改善工作性。提供充足的漿量，發(fā)揮形態(tài)效應(yīng)改善新拌混凝土的工作性。三、礦物摻合料在混凝土中的作用4、提高密實(shí)性。增加顆粒堆積密度，減小孔隙率，改善孔結(jié)構(gòu)。5、提高耐久性。礦物細(xì)摻料和水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng)，降低了混凝土中的Ca(OH)2含量；同時(shí)減少混凝土中大的毛細(xì)孔，優(yōu)化混凝土孔結(jié)構(gòu)，降低混凝土最可幾孔徑，使混凝土結(jié)構(gòu)更加致密，提高了混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕等耐久性能。抑制堿—骨料反應(yīng)。試驗(yàn)證明，礦物摻合料摻量較大時(shí)，可以有效地抑制堿—骨料反應(yīng)。內(nèi)摻30％的低鈣粉煤灰能有效地抑制堿硅反應(yīng)的有害膨脹，利用礦渣抑制堿骨料反應(yīng)，其摻量宜超過(guò)40％。6、降低混凝土溫升。水泥水化產(chǎn)生熱量，而混凝土又是熱的不良導(dǎo)體，在大體積混凝土施工中，混凝土內(nèi)部溫度可達(dá)到50~70℃，比外部溫度高，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，混凝土內(nèi)部體積膨脹，而外部混凝土隨著氣溫降低而收縮。內(nèi)部膨脹和外部收縮使得混凝土中產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。摻合料的加入，減少了水泥的用量，就進(jìn)一步降低了水泥的水化熱，降低混凝土溫升。7、不同礦物細(xì)摻料復(fù)合使用的“超疊效應(yīng)”。不同礦物細(xì)摻料在混凝土中的作用有各自的特點(diǎn)，例如礦渣火山灰活性較高，有利于提高混凝土強(qiáng)度，但自干燥收縮大；摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰的混凝土需水量小，且自干燥收縮和干燥收縮都很小，在低水膠比下可保證較好的抗碳化性能。四、礦物摻和料對(duì)耐久性的影響

由于和游離石灰及高堿性水化硅酸鈣產(chǎn)生二次水化，生成強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)、數(shù)量更多的低堿性水化硅酸鈣，改善了水化膠凝物質(zhì)的組成，并減少或消除了游離石灰，對(duì)提高混凝土耐久性作用極大。

1、抗硫酸鹽侵蝕性能顯著提高，因?yàn)樵谒嗍腥狈虿淮嬖谟坞x石灰時(shí)形成具有膨脹作用的鈣礬石反應(yīng)不能進(jìn)行；

2、在有堿集料反應(yīng)產(chǎn)生的條件下由于礦物細(xì)粉摻合料的摻加在混凝土水化產(chǎn)物中形成大量低堿水化硅酸鈣，它們能吸收和固定大量的鈉、鉀離子從而使混凝土中的有效堿含量大大減少，極大地減少了堿集料反應(yīng)的危害性。3、礦物細(xì)粉摻合料的摻加它們填充集料和水泥顆粒的孔隙，使混凝土結(jié)構(gòu)和界面更為致密，阻斷了可能形成的滲透通路，使混凝土抗?jié)B性大為提高。4、在低水膠比情況下，摻加礦物細(xì)粉摻合料，混凝土中的可凍水很缺乏，抗凍性大幅度提高，當(dāng)然高抗凍性與與低水膠比直接相關(guān)，但也與摻加礦物細(xì)粉摻合料密不可分，例如，水科院李金玉等人研究同為0.26的水膠比，不摻加礦物細(xì)粉摻合料的C60混凝土其抗凍融循環(huán)只達(dá)到F250，而摻加礦物細(xì)粉摻合料的混凝土抗凍融循環(huán)可達(dá)F1000以上。5、對(duì)于碳化和鋼筋銹蝕的擔(dān)憂。摻加礦物細(xì)粉摻合料的可能帶來(lái)的負(fù)面影響是混凝土的堿度降低，抗碳化能力減弱，引起保護(hù)鋼筋的能力減弱。但是在低水膠比下，混凝土的堿度下降并不十分急劇。蒲心誠(chéng)等人對(duì)大摻量粉煤灰水泥的堿度研究表明粉煤灰摻量從0提高至70%時(shí)pH值僅由12.6下降至12.06，說(shuō)明粉煤灰摻加70%時(shí)，水泥膠砂的pH值仍然高于12，高于配筋結(jié)構(gòu)允許的最低堿度11.5。除此之外，摻加礦物細(xì)粉摻合料，在低水膠比時(shí)密實(shí)性很高，水分甚至氧和二氧化碳都難以進(jìn)入，這同樣增大了混凝土的護(hù)筋性。五、常用礦物摻和料（一）粉煤灰1、化學(xué)成分粉煤灰的化學(xué)成分因煤的品種及燃燒條件而異。一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰化學(xué)成分的變動(dòng)范圍為：SiO2含量約為40％～60％；Al2O3含量為20％～30％，F(xiàn)e203含量為5％～10％，CaO含量2%～8%，燒失量3％～8％，SiO2和Al2O3是粉煤灰中的主要活性成分，粉煤灰的燒失量主要是未燃盡碳，其混凝土吸水量大，強(qiáng)度低，易風(fēng)化，抗凍性差，為粉煤灰中的有害成分。從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末，分為F類和C類。F類粉煤灰：由無(wú)煙煤或煙煤煅燒收集的粉煤灰C類粉煤灰：由

褐煤或次煙煤煅燒

收集的粉煤灰，其

氧化鈣含量一般大

于10%。2、粉煤灰質(zhì)量等級(jí)低鈣粉煤灰的密度一般為1.8～2.6g/cm3，松散容重為600～1000kg/m3，GB/T1596－2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》提出粉煤灰的技術(shù)要求。指標(biāo)級(jí)別IIIIII細(xì)度（0.045mm方孔篩篩余），％不大于122545需水量比，％不大于95105115燒失量，％不大于5815含水量，％不大于1三氧化硫，％不大于3游離氧化鈣，％不大于F類，1C類，4安定性（雷氏夾沸煮后增加距離），mm不大于C類，53、粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響

（1）對(duì)新拌混凝土出機(jī)坍落度的影響

FA摻量較低時(shí)，新拌混凝土出機(jī)坍落度略有增加。FA摻量較高時(shí)，新拌混凝土出機(jī)坍落度隨摻量的增大而下降。（2）對(duì)混凝土不同齡期抗壓強(qiáng)度的影響早期強(qiáng)度均低于基準(zhǔn)混凝土FA摻量合適，28d強(qiáng)度略高于基準(zhǔn)混凝土FA摻量過(guò)大，各齡期的強(qiáng)度均低于基準(zhǔn)混凝土（3）對(duì)漿體凝結(jié)時(shí)間的影響FA摻量越大，漿體的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)FA摻量超過(guò)30%，漿體的凝結(jié)時(shí)間漲幅增大。（4）對(duì)混凝土塑性收縮的影響FA混凝土的塑性收縮低于不摻FA混凝土高鈣灰更有利于降低混凝土的塑性收縮（5）對(duì)混凝土抗碳化性能的影響加入摻合料消耗掉混凝土中的部分Ca(OH)2，使混凝土的總體堿度降低，繼而加速碳化進(jìn)程粉煤灰摻量30%之內(nèi)對(duì)混凝土的碳化性能影響幅度較低混凝土碳化后失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性不利（6）對(duì)混凝土抗凍融性能的影響在經(jīng)歷相同的凍融循環(huán)次數(shù)后，F(xiàn)A混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量低于基準(zhǔn)混凝土，說(shuō)明摻加FA后不利于混凝土的抗凍融性能4、粉煤灰使用時(shí)存在問(wèn)題和對(duì)策改善拌和物施工性，但坍落度太大時(shí)，(I級(jí))粉煤灰顆粒易上浮發(fā)生泌漿；早期強(qiáng)度較低；大摻量時(shí)在較低氣溫下凝結(jié)緩慢；早期孔隙率大，碳化問(wèn)題較突出(需采取對(duì)策)；對(duì)水敏感，在無(wú)保濕的條件下，因內(nèi)部黏度增加，阻礙持續(xù)泌水而會(huì)加劇塑性開(kāi)裂。所以應(yīng)該采取的技術(shù)措施主要是①要控制坍落度盡可能小。因?yàn)樵囼?yàn)表明大摻量粉煤灰混凝土坍落度為125mm時(shí)，可相當(dāng)于180mm的普通混凝土。但由于用水量很低而不離析或泌水。②注意不要過(guò)度振搗，防止粉煤灰上浮。③要降低水膠比，保證大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度，尤其是早期強(qiáng)度。④注意及早、有效的養(yǎng)護(hù)以及足夠的濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間。初凝前后開(kāi)始覆蓋養(yǎng)護(hù)保證不失水。濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間也很重要，最好養(yǎng)護(hù)14天，至少7天?？傊翰捎幂^低水膠比，及早地覆蓋養(yǎng)護(hù)，充足的濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間（>7d）是粉煤灰在混凝土中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。（二）?；郀t礦渣粉（礦粉）礦渣是在煉鐵爐中浮于鐵水表面的熔渣，排出時(shí)用水急冷，得到?；郀t礦渣。將?；郀t礦渣經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料，細(xì)度大于350m2/kg，其活性比粉煤灰高。GB/T18046-2008《用于水泥與混凝土中的?；郀t礦渣》指標(biāo)級(jí)別S105S95S75表面積，m2/kg≥500≥400≥300活性指數(shù)，7d28d≥95≥105≥75≥95≥55≥75流動(dòng)度比，％≥95?；郀t礦渣在水淬時(shí)形成的大量玻璃體,具有微弱的自身水硬性。高性能混凝土用礦渣粉比表面積超過(guò)400m2/kg，以較充分地發(fā)揮其活性，減少泌水性。當(dāng)?shù)V渣的比表面積超過(guò)400m2/kg后，用于很低水膠比的混凝土中時(shí)，混凝土早期的自收縮隨摻量的增加而增大；礦渣粉磨得越細(xì)，摻量越大，則低水膠比的高性能混凝土拌和物越黏稠。用于大體積混凝土?xí)r，礦渣的比表面積宜不超過(guò)420m2/kg。超過(guò)420m2/kg的宜用于水膠比不很低的非大體積混凝土；礦渣顆粒多為棱形，會(huì)使混凝土拌合物需水量隨著細(xì)度提高而增加，成本也提高。綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益不好。礦粉對(duì)新拌混凝土出機(jī)坍落度的影響

礦粉摻量較低時(shí)，新拌混凝土出機(jī)坍落度增加。礦粉摻量較高時(shí)，新拌混凝土出機(jī)坍落度隨摻量的增大變化不大。礦粉對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響KF的活性比FA大，僅從強(qiáng)度的角度考慮可實(shí)現(xiàn)更大摻量。早期強(qiáng)度高，摻量較低時(shí)強(qiáng)度高于基準(zhǔn)混凝土。后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)低于同等摻量的粉煤灰混凝土礦粉對(duì)漿體凝結(jié)時(shí)間的影響礦粉摻量越大，漿體的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)漿體的凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)與KF的摻量基本呈線性增長(zhǎng)關(guān)系。礦粉對(duì)混凝土塑性收縮的影響摻量在25%以內(nèi)，混凝土的塑性收縮略有增大，但增大幅度很小摻量超過(guò)25%，混凝土的塑性增長(zhǎng)幅度很大，易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生粉煤灰與礦粉對(duì)混凝土塑性收縮的影響對(duì)比

礦粉的特性及利弊具有潛在的水硬性，單獨(dú)加水可以緩慢水化硬化，化學(xué)活性高，在鹽類激發(fā)下，可提高活性能提高抗化學(xué)侵蝕性，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率高化學(xué)收縮和自收縮較大比粉煤灰抗抗碳化性能較好比表面積超過(guò)400m2∕kg時(shí)不降低混凝土溫升，且自收縮隨摻量(＜75%)而增大，對(duì)開(kāi)裂敏感使用路線：控制細(xì)度，加大摻量混凝土里摻入磨細(xì)礦渣，如果礦渣磨得偏細(xì)，或摻得不多，且環(huán)境及混凝土溫度不低，早期也不注意及時(shí)的濕養(yǎng)護(hù)（給水），這時(shí)由于其水化潛熱高于水泥，混凝土就會(huì)因硬化快、自身收縮較大，而開(kāi)裂敏感性增大；如果它粉磨細(xì)度較小，或摻量很大，或環(huán)境及混凝土溫度偏低，或早期注意及時(shí)的濕養(yǎng)護(hù)，由于它起始水化時(shí)間明顯延遲（水泥用量少，pH值上升緩慢），自身收縮被濕養(yǎng)護(hù)所補(bǔ)償，混凝土開(kāi)裂敏感性就可以減小。礦粉在商品混凝土在應(yīng)用時(shí)注意的問(wèn)題嚴(yán)格控制礦粉的細(xì)度和摻量：不宜太細(xì)。不宜太粗，會(huì)使混凝土粘聚性下降，出現(xiàn)離析和泌水，粘結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，早期強(qiáng)度下降。注意養(yǎng)護(hù)：對(duì)養(yǎng)護(hù)條件要求苛刻，需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，充分發(fā)揮摻合料的作用。注意調(diào)整混凝土的凝結(jié)時(shí)間：礦粉對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間與不摻礦粉混凝土相比，具有一定的緩凝效果。初凝、終凝時(shí)間比基準(zhǔn)混凝土推遲1～2h。冬季施工時(shí)，控制礦粉摻量和使用早強(qiáng)型減水劑。注意調(diào)整混凝土用水量：與高效減水劑復(fù)合使用時(shí)，具有輔助減水功能，所以在保證混凝土初始坍落度相同情況下，可以減水用水量。

（三）硅灰硅灰又稱硅粉或硅煙灰，是從生產(chǎn)硅鐵合金或硅鋼等所排放的煙氣中收集到的顆粒極細(xì)的煙塵，色呈淺灰到深灰。硅灰的顆粒是微細(xì)的玻璃球體，部分粒子凝聚成片或球狀的粒子。其平均粒徑為0.1μｍ～0.2μｍ，是水泥顆粒粒徑的1/50～1/100，比表面積高達(dá)2.0×104m2/kg。其主要成分是SiO2（占90％以上），它的活性要比水泥高1～3倍。以10％硅灰等量取代水泥，混凝土強(qiáng)度可提高25％以上。1、硅灰的化學(xué)成分

硅粉的火山灰活性指標(biāo)高達(dá)110%，這與其化學(xué)成分有關(guān)。硅粉的SiO2含量很高，在80%以上，這種SiO2是非晶態(tài)、無(wú)定形的，易溶于堿溶液中，在早期即可與CH反應(yīng)，可以提高混凝土的早期強(qiáng)度。生成的水化硅酸鈣凝膠鈣硅比小，組織結(jié)構(gòu)致密。2、硅灰的特性硅灰可以提高混凝土的早期和后期強(qiáng)度，但自干燥收縮大，且不利于降低混凝土溫升。因此，復(fù)摻時(shí)，可充分發(fā)揮他們的各自優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。例如，可復(fù)摻粉煤灰和硅灰，用硅灰提高混凝土的早期強(qiáng)度，用優(yōu)質(zhì)粉煤灰降低混凝土需水量和自干燥收縮，在加之顆粒的填充作用，使混凝土更密實(shí)。

由于硅灰具有高比表面積，因而其需水量很大，將其作為混凝土摻合料，須配以減水劑，方可保證混凝土的和易性。硅粉混凝土的特點(diǎn)是特別早強(qiáng)和耐磨，很容易獲得早強(qiáng)，而且耐磨性優(yōu)良。硅粉使用時(shí)摻量較少，一般為膠凝材料總重的5％～10％，且不高于15％，通常與其它礦物摻合料復(fù)合使用。在我國(guó)，因其產(chǎn)量低，目前價(jià)格很高，處于價(jià)格考慮，一般混凝土強(qiáng)度低于80MPa時(shí)，都不考慮摻加硅粉。存在問(wèn)題1、摻礦物摻合料混凝土的早期開(kāi)裂問(wèn)題收縮時(shí)開(kāi)裂的主要原因。降溫收縮、干縮、自收縮等。大量的細(xì)摻合料與高性能減水劑使用，加劇混凝土的塑性收縮，開(kāi)裂。必須對(duì)摻入大比例摻合料的混凝土加強(qiáng)早強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，初凝后立即覆蓋，并注意二次抹面。2、礦物摻合料混凝土在較大水膠比時(shí)的碳化問(wèn)題大摻量會(huì)使混凝土早期強(qiáng)度明顯下降。粉煤灰在混凝土中，14d以前基本上不參與水化，使水灰比增大，造成早強(qiáng)孔隙率大。一再加快的施工速度使混凝土普遍得不到充分養(yǎng)護(hù)，早強(qiáng)孔隙率較大。所以粉煤灰混凝土實(shí)際的碳化深度較大。GB/T50476-2008《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在一般干濕交替的環(huán)境，在水膠比較大時(shí)，控制粉煤灰的摻量。水膠比在0.50時(shí)，粉煤灰摻量在20%以內(nèi)；水膠比在0.40時(shí)，粉煤灰摻量在30%以內(nèi)。對(duì)于摻粉煤灰的混凝土，盡管前提是必須降低水膠比，但實(shí)際工程中混凝土濕養(yǎng)護(hù)齡期一般不會(huì)超過(guò)7d，大摻量粉煤灰混凝土因?yàn)榭紫堵瘦^大而碳化深度較大。為控制碳化，必須增加濕養(yǎng)護(hù)。3、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與工程現(xiàn)場(chǎng)間的關(guān)系和差異混凝土的開(kāi)裂在很大程度上取決于試件尺寸、養(yǎng)護(hù)經(jīng)過(guò)和環(huán)境條件。實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)存在困難（試件小，構(gòu)件大；試件變形只有，構(gòu)件變形受約束；試件制作與養(yǎng)護(hù)條件固定，構(gòu)件工作環(huán)境多變；試驗(yàn)條件認(rèn)為設(shè)置，現(xiàn)場(chǎng)情況隨即變化）六、關(guān)于超細(xì)石灰石粉超細(xì)石灰石粉是以生產(chǎn)石灰石碎石和機(jī)制砂時(shí)產(chǎn)生的細(xì)砂和石屑為原料，通過(guò)進(jìn)一步粉磨制成的粒徑不大于10μm

的細(xì)粉，在混凝土中具有良好的減水和填充效應(yīng)。大量研究（如石灰石粉對(duì)水泥水化的種種物理化學(xué)作用，CaCO3與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)生產(chǎn)的新生水化相等）表明石灰石不完全是一種惰性混合材料。后期可以生成三碳水化鋁酸鈣和單碳水化鋁酸鈣。在高性能混凝土研究中，往往忽略材料顆粒級(jí)配、粒度分布問(wèn)題，特別是粉體材料的粒度分布未引起足夠的重視。實(shí)際上大量的水泥和摻合料在混凝土中起到的只是填料作用，而且由于其顆粒粒度分布不合理，其填充效率低下，所形成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙率較大。研究表明，高性能混凝土需要微細(xì)填料！

水泥和某些礦物摻合料實(shí)際上不適合做超細(xì)填料。首先它們不適合磨到超細(xì)，原因是超高細(xì)度的水泥和礦物摻合料會(huì)引起水化反應(yīng)加劇、凝結(jié)硬化過(guò)快、混凝土溫升提高、顯著增大混凝土收縮而引起開(kāi)裂等一系列問(wèn)題；其次這些材料難以粉磨到超細(xì)。因此，高性能混凝土需要具有低反應(yīng)活性的易于加工的超細(xì)填料！超細(xì)石灰石粉的研究與應(yīng)用國(guó)外對(duì)超細(xì)石灰石粉的研究、開(kāi)發(fā)和利用比較早,德國(guó)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了石灰石粉摻量從6%～20%的石灰石硅酸鹽水泥。在日本,從20世紀(jì)末開(kāi)始,超細(xì)石灰石粉已廣泛應(yīng)用于配制高流動(dòng)性混凝土和高性能噴射混凝土。美國(guó)ACI212.1R-81《AdmixturesforConcreteandGuideforUseofAdmixturesinConcrete》中指出，石灰石粉可以作為混凝土的礦物摻合料。MixC*FA*GL**TotalBinderAggregate(MaxSize18mm)kg/m2Water(kg/m3)Admixture(%bytotalbinder)W/CWC+FAWC+FA+GL(kg/m3)VMASuper-plasticizerA152—38153317881530.0381.141.011.010.29B1535131952317921540.0391.301.010.760.30C15110125450617771520.0401.661.010.610.30D15115119249417781520.0412.041.010.510.31*C=PortlandCement;FA=FlyAsh;GL=GroundLimestone;TotalBinder=C+FA+GLMarioCollepardi關(guān)于自密實(shí)混凝土的研究中使用石灰石粉在國(guó)外石灰石粉用于大型工程的實(shí)例

跨度為960+1990+960m的三跨度組成的世界跨度最大的日本明石海峽吊橋的橋墩、纜索錨固結(jié)構(gòu)體的高流動(dòng)性混凝土，塊體混凝土的配比中每m3混凝土中水泥的用量為260kg，石灰石粉的摻量為150kg，用水量為145kg

。在國(guó)外石灰石粉用于大型工程的實(shí)例法國(guó)的西瓦克斯核電站Ⅱ號(hào)反應(yīng)堆C50高性能混凝土的配合比中使用了CPJ5細(xì)摻料水泥，含有9%的石灰石粉。而每m3混凝土中水泥用量為266kg，石灰石粉摻量為114kg，硅灰摻量為40kg，水膠比為0.38，坍落度為18-23㎝，28天抗壓強(qiáng)度為67MPa，絕熱溫升為30℃，其它指標(biāo)均符合要求。相同單位用水量時(shí)混凝土坍落度的變化超細(xì)石灰石粉混凝土的工作性相同坍落度時(shí)混凝土單位體積用水量摻加超細(xì)石灰石粉高強(qiáng)混凝土達(dá)到相同坍落度時(shí)對(duì)外加劑用量的影響外加劑用量（kg/m3）超細(xì)石灰石粉摻量(kg/m3)水膠比為0.27時(shí)，不同摻量的超細(xì)石灰石粉的混凝土外加劑用量從圖可以看出，隨著超細(xì)石灰石粉的摻量增加，外加劑的用量逐漸減低，在超細(xì)石灰石粉摻量為100kg/m3時(shí)，外加劑的用量減少了3.5kg/m3。

超細(xì)石灰石粉混凝土相同用水量下混凝土抗壓強(qiáng)度編號(hào)LS(%)3d7d28d56dX1018.729.740.747.3X21518.925.237.742.1X32018.527.138.345.7X42519.128.638.244.3注：1、表中除LS外單位均為MPa2、單位體積用水量為140kg/m3超細(xì)石灰石粉混凝土相同坍落度不同用水量下抗壓強(qiáng)度注：表中除水外強(qiáng)度數(shù)據(jù)單位均為MPa編號(hào)WLS3d7d28d56dX51600%16.720.629.038.6X615515%18.422.532.040.5X714520%20.524.935.042.3X814225%21.526.935.443.7超細(xì)石灰石粉混凝土力早期開(kāi)裂性能相同坍落度不同水膠比下平板開(kāi)裂試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)LS（%）W/B裂縫數(shù)量（條）最大裂縫長(zhǎng)度(cm)裂縫總長(zhǎng)度(cm)X500.40221387.5X8250.3533.58.5注：統(tǒng)計(jì)面積為3600cm2；

X5混凝土不摻加超細(xì)石灰石粉，

X8混凝土摻加超細(xì)石灰石粉100Kg/m3。超細(xì)石灰石粉混凝土力早期開(kāi)裂性能從試驗(yàn)結(jié)果可知，摻入超細(xì)石灰石粉可提高混凝土早期開(kāi)裂性能超細(xì)石灰石粉混凝土抗碳化性能編號(hào)LS%W/B碳化深度mmX500.48.63X6150.3865.42X7200.3634.93X8250.3553.6在相同坍落度條件下，混凝土碳化深度隨超細(xì)石灰石粉摻量的不斷增加而降低石灰石粉在復(fù)合膠凝材料中的作用主要是填充效應(yīng)、活性效應(yīng)和加速效應(yīng)。石灰石粉的填充效應(yīng)使基體更為致密；這一點(diǎn)值得我們關(guān)注，清華大學(xué)覃維祖教授指出：對(duì)于混凝土的強(qiáng)度而言填充性是第一位的，因?yàn)槭紫任覀円芽紫短顫M。超細(xì)石灰石粉對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響機(jī)理致密且細(xì)小的碳酸鈣顆粒表面在具有突出的減水能力的同時(shí)，可以顯著地降低流體的黏度