石灰石粉對(duì)混凝土ppt課件.ppt

1、石灰石粉對(duì)混凝土性能的影響淺析及工程應(yīng)用,謝開嫣 北京恒坤混凝土有限公司（冀東）,1,一、前言 1、混凝土的發(fā)展方向 綠色、高性能、可持續(xù)發(fā)展 對(duì)能源、資源消耗少，對(duì)環(huán)境影響小，再生資源利用率高，且使用性能好的建筑材料。 2、工程對(duì)混凝土的要求 混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求， 與施工性能相適宜的拌合物的性能， 與環(huán)境因素相適宜的混凝土的耐久性能， 與持續(xù)發(fā)展相適宜的綠色、高性能。 3、混凝土的性能設(shè)計(jì) 各種摻合料及高性能混凝土外加劑的出現(xiàn)豐富了混凝土性能設(shè)計(jì)的途徑，也使混凝土的性能設(shè)計(jì)成為可能。,2,二、石灰石粉應(yīng)用現(xiàn)狀 1、 在人工砂、石生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的石粉、石屑。人工砂在使用中允許含有部分

2、石粉，但大部分石粉無用武之地，不僅對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)資源也是一種浪費(fèi)。 2、近幾年，隨著大氣環(huán)境治理的不斷深入，煤電企業(yè)逐漸減少，作為煤電企業(yè)的副產(chǎn)品-粉煤灰日漸枯竭，面臨無粉煤灰可用的狀況。,3,3、石灰石粉 原料：一定品位純度的石灰石（CaCO3含量75%） 工藝：經(jīng)粉磨至規(guī)定細(xì)度（45um方孔篩篩余15%） 的粉體材料。 4、大量研究表明石灰石粉不完全是一種惰性材料1，水化過程中可以與水泥中的C3A和C4AF發(fā)生反應(yīng)，生成碳鋁酸鹽。適量的石灰石粉取代水泥，可以改善新拌混凝土工作性及硬化混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高其抗?jié)B性2。 將其作為摻合料用于混凝土中不僅能夠充分利用資源，還可以彌補(bǔ)摻合料不足的

3、現(xiàn)狀，更可以體現(xiàn)混凝土的綠色和高性能的特性。,4,三、石灰石粉在混凝土中的作用及機(jī)理 石灰石粉在水泥基材中的作用： 1、加速效應(yīng) 2、活性效應(yīng) 3、顆粒效應(yīng)（形態(tài)效應(yīng)和填充效應(yīng)） 加速效應(yīng)：是指適當(dāng)摻量的石灰石粉能充當(dāng)CSH的成核基體，降低成核位壘，加速水泥水化。加速效應(yīng)有利于混凝土早期強(qiáng)度。,5,活性效應(yīng)：即石灰石粉與水泥中的鋁相反應(yīng)生成具有一定膠凝能力的碳鋁酸鹽復(fù)合物，從而改變水泥膠凝體系的一些性能。這一效應(yīng)對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度有貢獻(xiàn)。 需要說明的是石灰石粉的諸多因素影響著混凝土的早期強(qiáng)度，只是影響程度不同。只要摻入石灰石粉，其加速效應(yīng)和活性效應(yīng)就同時(shí)起作用，只不過是作用程度不同。,6,對(duì)于

4、C3A含量較低的水泥石灰石粉膠凝體系，石灰石粉對(duì)膠凝體系早期強(qiáng)度的貢獻(xiàn)加速效應(yīng)起主導(dǎo)， 對(duì)于C3A含量較高的水泥石灰石粉膠凝體系，石灰石粉對(duì)膠凝體系早期強(qiáng)度的貢獻(xiàn)活性效應(yīng)起主導(dǎo)3。,7,形態(tài)效應(yīng)是指表面致密光滑的石灰石粉顆粒分散在水泥顆粒之間，起到分散劑的作用，能促進(jìn)水化初期水泥顆粒的解絮，從而改善混凝土的工作性能流動(dòng)性。 填充效應(yīng)是指細(xì)度比水泥小的石灰石粉顆粒能夠填充水泥之間的間隙，起到填充骨架的作用，從而提高混凝土的強(qiáng)度，改善混凝土的工作性4。,8,四、石灰石粉對(duì)混凝土性能的影響 1、混凝土工作性 宋少民等人5用密度為2.76g/cm3，比表面積為7350cm2/g的石灰石粉取代水泥，當(dāng)用

5、水量和減水劑量相同時(shí)，隨著石灰石粉用量的增加，混凝土的坍落度明顯提高。袁航、謝友均6采用密度為2.6 g/cm3，45um篩篩余分別為0.6%、4.6%、16.5%的石灰石粉超量取代水泥，取代率15%，摻加石灰石粉的混凝土坍落度要大于不摻加石灰石粉的混凝土的坍落度，且坍落度隨著所摻石灰石粉細(xì)度的減小而增大。,9,這主要是石灰石粉良好的形態(tài)效應(yīng)及填充效應(yīng)作用的結(jié)果。 一方面，石灰石粉的分散作用及對(duì)水化初期水泥顆粒的解絮作用，改善了混凝土的工作性。 另一方面，其需水量較水泥低，取代水泥后，可以降低拌合用水量，增加混凝土的坍落度。,10,2、混凝土強(qiáng)度 肖斐、崔洪濤7等人對(duì)比表面積分別為2000cm

6、2/g、12000 cm2/g、21000 cm2/g三種石灰石粉，分別進(jìn)行了5%、10%、20%三種摻量的強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)表明石灰石粉的細(xì)度和摻量對(duì)混凝土的力學(xué)性能影響較大。當(dāng)表面積分別為2000cm2/g時(shí)，不利于混凝土抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)，對(duì)抗折強(qiáng)度影響不大。當(dāng)比表面積為 12000 cm2/g、21000 cm2/g，摻量為5%、10%時(shí)，對(duì)混凝土的早期及后期強(qiáng)度均有提高，隨比表面積的增加，混凝土的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)更為明顯。,11,當(dāng)摻量為20%時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度均低于空白試件，5%、10%、20%摻量下，混凝土的28d折壓比均高于空白試件。這說明，摻入一定細(xì)度的石灰石粉可以降低硬化混凝土的脆性，

7、在一定程度上增加混凝土的韌性。,12,3、混凝土耐久性 李瑤8等人，用比表面積為2000m2/kg的石灰石粉在5%、10%、20%取代率的情況下，進(jìn)行了混凝土硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)，各組對(duì)應(yīng)齡期的混凝土重量損失隨石粉摻量的增加呈遞減趨勢(shì)，且重量損失均低于空白混凝土。潘明南9等人在相同比表面積、相同取代率的情況下，用相同試驗(yàn)方法得出一致的結(jié)論。洪錦祥10等人對(duì)石屑混凝土的研究發(fā)現(xiàn)，C40混凝土，石粉含量10%、16%、24%時(shí)，隨石粉含量的增加，混凝土的抗?jié)B性能、抗凍性能越好。,13,五、工程使用效果 本公司通過對(duì)超細(xì)碳酸鹽巖粉（超細(xì)石灰石粉）的研究開發(fā)，編制了本企業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。通過石灰石

8、粉混凝土力學(xué)性能、長(zhǎng)期性能、耐久性能的研究，確定了石灰石粉在混凝土中的經(jīng)濟(jì)摻量，并將研究成果用于生產(chǎn)。石灰石粉粒度分布參數(shù)D（50）小于等于3.5um，D（90）小于等于12um。在2011年生產(chǎn)中超細(xì)石灰石粉主要應(yīng)用在中低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土中，配合比設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思路是保持坍落度、經(jīng)時(shí)損失及強(qiáng)度與不摻石灰石粉混凝土基本一致的情況下，降低單位用水量，與同期不摻石灰石粉同等級(jí)混凝土相比，石灰石粉混凝土的水膠比分別降低0.09、0.08、0.06。,14,生產(chǎn)配合比如下： 混凝土拌合物性能：出機(jī)坍落度200-230mm，擴(kuò)展度不小于600mm，2小時(shí)經(jīng)時(shí)損失20-30mm，混凝土粘聚性良好，無離析。泌水。,15,混凝土標(biāo)養(yǎng)抗壓強(qiáng)度（摘自2011年8月生產(chǎn)數(shù)據(jù)）：,16,提示： 1、石灰石粉會(huì)因其細(xì)度、摻量的不同而對(duì)新拌混凝土及硬化后混凝土的性能產(chǎn)生不同的影響。使用過程中應(yīng)通過試驗(yàn)確定。 2、石灰石粉的活性效應(yīng)與水泥中C3A及C4AF的含量有關(guān)。 3、石灰石粉的形態(tài)及填充效應(yīng)可以減少拌合物用水量，但在低水灰比的情況下會(huì)增加拌合物的粘度，建議用于中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中，改善拌合物的性能，同時(shí)減少水泥用量，降低材料成本。,17,4、摻石灰石粉的混凝土抗?jié)B性能、抗凍性能較優(yōu)。 5、對(duì)于摻石灰石粉混凝土自然條件下的碳化性能還需進(jìn)一步驗(yàn)證，避免因回彈誤