白云巖石粉對水泥膠砂力學性能的作用

引言混凝土是生活中極其常見的建筑材料，市場上使用粉煤灰和礦渣粉作為摻合料，可有效提高混凝土材料在耐腐蝕、抗裂等耐久性方面的性能以及混凝土的有效利用率，因此，對混凝土摻合料的研究工作一直是業(yè)內(nèi)的熱點與重點。但是煤炭資源是有限的，在資源被逐漸開采枯竭之前，要尋求一種替代粉煤灰的環(huán)保材料作為摻合料制備混凝土[1]。白云巖石粉作為一種碳酸鹽[2]，在自然界中分布廣泛，不但在骨料制備期間可形成一定量的石粉，還可經(jīng)過層層篩選將其制作成砂料，有效解決現(xiàn)階段混凝土制造成本高昂的問題，可作為混凝土的主要摻合料。與其他原材料相比，具有更廣闊的應用面，也可適當降低施工工程預算與工程造價。白云巖石粉在建筑行業(yè)受到了一定推崇與應用，在自然條件中挖掘白云巖后，通過研磨方式加工成一定細度的白云巖石粉[3]，因其具有環(huán)保、生產(chǎn)率高等優(yōu)勢，近年來被越來越多建材生產(chǎn)廠家所青睞，但市場上銷售的白云巖石粉混凝土產(chǎn)品的配制方法存在差異，本試驗將白云巖石粉加工成一定細度的石粉，研究石粉不同細度和摻量對水泥膠砂力學性能的影響。

1、原材料

水泥：北京琉璃河水泥廠生產(chǎn)的P·O42.5水泥。粉煤灰：京東大有建材公司生產(chǎn)的II級粉煤灰，細度16%，需水量比99%，燒失量2.8%。礦渣粉：河北唐山唐龍建材公司生產(chǎn)的S95級礦渣粉，7d活性指數(shù)78%，28d活性指數(shù)99%，比表面積435kg/m2，膠砂流動度比102%。砂：河北淶水生產(chǎn)的中砂，細度模數(shù)2.7，含泥量2.9%，泥塊含量0.4%。石：河北淶水生產(chǎn)的5～25mm連續(xù)級配碎石，含泥量0.6%，泥塊含量0.2%，針片狀含量4.6%，壓碎指標值4.1%。外加劑：采用北京金隅水泥節(jié)能科技有限公司生產(chǎn)的聚羧酸系高性能減水劑（標準型），減水率28%，該外加劑與膠凝材料適應性良好。白云石粉：冀東淶水骨料廠生產(chǎn)，沒有現(xiàn)行標準，參照石灰石粉指標要求（見表1），白云巖石粉的基本物理性能指標見表2。表1石灰石粉質(zhì)量指標表2白云巖石粉基本物理性能指標2、試驗配合比及結果分析

2.１白云巖石粉摻量對混凝土性能的影響

試驗選取兩種不同比表面積的白云巖石粉，其中白云巖石粉A的比表面積為550m2/kg，細度30%，白云巖石粉B的比表面積為450m2/kg，細度45%。試驗選擇C30、C40、C50強度等級混凝土，水膠比為0.45、0.40、0.35，基準配合比按照不同摻量的粉煤灰、礦渣粉、白云巖石粉，以及不同摻量的外加劑進行混凝土性能對比試驗，其試驗具體摻量及試驗結果見表3、表4。表3白云巖石粉A混凝土的配合比及試驗結果表4白云巖石粉B混凝土的配合比及試驗結果由表3、表4可知，白云巖石粉作為摻合料取代粉煤灰10%時，對混凝土的工作性能及力學性能均影響不大；白云巖石粉全部取代粉煤灰和礦渣粉時，混凝土的7d、28d強度呈遞減趨勢。試驗結果表明，在水膠比為0.45時，混凝土的60d強度增長比雙摻粉煤灰和礦渣粉要快；同配比不同石粉細度對混凝土強度有影響，30%細度石粉比45%細度石粉強度要高，對高標號混凝土影響要比低標號混凝土影響要大。從經(jīng)時損失數(shù)據(jù)看1h有倒大現(xiàn)象，對凝結時間影響不大。

2.2白云巖石粉細度對水泥膠砂力學性能的影響本部分試驗研究了不同細度的白云巖石粉在固定摻量30%時對水泥膠砂力學性能的影響。白云巖石粉的細度（0.045mm篩余）為0%、10%、20%、30%、35%、40%、45%、50%，具體配比及試驗結果見表5。由試驗結果繪制水泥膠砂的工作性能變化曲線如圖1所示。由圖1可以看出，白云巖石粉摻量為30%時，隨著石粉細度的增加，膠砂抗折強度成遞減趨勢；細度對初凝、終凝時間影響不大；膠砂流動度比在細度35%~40%時出現(xiàn)明顯降低趨勢。表5不同細度白云巖石粉水泥膠砂力學性能的測試結果

圖1不同細度白云石粉在摻量30%時水泥膠砂的各項性能2.3強度活性試驗選取15%、30%、45%細度的白云巖石粉，石粉摻量0%、10%、20%、25%、30%、35%，測試3d、28d活性指數(shù)及抗折、抗壓強度，試驗結果見表6。圖2為15%、30%、45%石粉細度時不同石粉摻量的活性指數(shù)，由圖2可知，細度15%時，隨著石粉摻量的增加，膠砂3d活性指數(shù)變化較大，膠砂28d活性指數(shù)變化不大；細度30%、45%時，石粉摻量30%~35%對膠砂3d活性指數(shù)影響最大。表6不同細度白云巖石粉在不同摻量時強度測試結果圖2不同石粉細度與不同石粉摻量的活性指數(shù)2.4亞甲藍MB值對膠砂性能的影響選取白云巖石粉30%、45%的細度，通過摻加天然砂中0.075mm篩以下的泥粉改變MB值，配制不同亞甲藍MB值0.75、1.00、1.20、1.40、1.60進行試驗，石粉摻量為30%時膠砂凝結時間、強度、流動度的試驗結果見表7。由表7可知，亞甲藍值＞1.4時膠砂強度和流動度逐漸下降，凝結時間變化不大。表7細度30%、45%石粉在不同MB值時膠砂力學性能、工作性能測試結果結論

（1）白云巖石粉作為摻合料與粉煤灰、礦粉三