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1、石灰石粉取代粉煤灰对高性能混凝土性能影响研究 我国每年的水泥生产与使用量一直稳居世界第一。据统计，仅2011 年到 2013 年我国的水泥消耗量就超过了美国在过去一个世纪的水泥消耗量。为了环保和节约能源，建筑行业一直在通过大量矿物掺合料替代部分水泥来减少水泥用量，但传统的矿物掺合料品种单一，且价格逐年上涨。石灰石在我国分布非常的广泛，且具有容易粉磨、反应活性较低、需水量比较低等特点，并且方便就地取材，所以有很大的应用前景。本文主要研究超细石灰石粉对高性能混凝土的坍落度及立方体抗压强度的影响，分析石灰石粉在高性能混凝土中的最佳粉煤灰取代量。1 试验原材料及试验方案 1.1 原材料 冀东水泥 P.
2、O42.5；石灰石粉比表面积分别为 500m2/kg、600m2/kg、700m2/kg，MB 值为 0.75；粉煤灰为二级粉煤灰；砂为区河砂，细度模数为 2.62；石子为 5mm-25mm 的碎石；外加剂为泵送剂，减水率 22%。1.2 试验方法 本试验通过不同比表面积（500m2/kg、600m2/kg、700m2/kg）的石灰石粉对粉煤灰进行等质量取代，取代量分别为粉煤灰质量的0%、33%、67%、100%，测试高性能混凝土的初始坍落度、1h 坍落度以及抗压强度（试件尺寸 100mm100mm100mm），分析石灰石粉的掺量和比表面积对高性能混凝土性能的影响。1.3 试验配合比 石灰石粉
3、不同比表面积对高性能混凝土性能影响的配合比见表1。比表面积 700m2/kg 的石灰石粉不同掺量对高性能混凝土性能影响的配合比见表 2。2 试验结果与分析 2.1 不同比表面积石灰石粉对高性能混凝土性能影响 当石灰石粉取代粉煤灰质量 67%时，即石灰石粉 84kg/m3、粉煤灰 42kg/m3，石灰石粉比表面积对高性能混凝土性能影响见表 3。由表 3 可知，高性能混凝土中不同比表面积的石灰石粉取代 67%的粉煤灰后，随着石灰石粉的比表面积增大，高性能混凝土拌合物的初始坍落度值和 1h 混凝土坍落度值都有所增大。当取代粉煤灰的石灰石粉比表面积由 500m2/kg 提高到 600m2/kg 和由
4、600m2/kg 提高到700m2/kg 时，初始坍落度分别提高了 6mm（2.9%）和 4mm（1.9%），而 1h 后坍落度分别提高了 11mm（6.1%）和 8mm（4.2%）。由此可见，石灰石粉的比表面积对高性能混凝土初始坍落度影响较小，但是对 1h 后混凝土坍落度值影响较大。高性能混凝土 1h 后的坍落度损失随石灰石粉比表面积的增大而逐渐减小，石灰石粉比表面积为 700m2/kg 时，比 500m2/kg 的混凝土坍落度损失减小 9mm，减小约 33.3%。由此可知，石灰石粉比表面积越大，其保塑性越好，混凝土坍落度损失越小。混凝土成型后 1d 拆模并进行养护，分别测试 7d 和 28
5、d 强度。由表 3 可知，随着石灰石粉比表面积的增大混凝土 7d 和 28d 的强度均有一定的提高。当取代粉煤灰的石灰石粉比表面积由 500m2/kg 提高到 600m2/kg 和由 600m2/kg 提高到 700m2/kg 时，混凝土 7d 强度均分别提高了 1.2MPa；而 28d 强度分别提高了 2.1MPa 和 1.2MPa。石灰石粉越细，其微填充效应越明显，混凝土越密实，强度越高。2.2 石灰石粉不同取代量对高性能混凝土性能影响 在高性能混凝土中，比表面积 700m2/kg 的石灰石粉，分别等质量取代 0%、33%、67%、100%的粉煤灰，对混凝土性能影响的数据见表 4。由表 4
6、 可知，石灰石粉等质量取代粉煤灰后，高性能混凝土的初始坍落度和 1h 后坍落度值均有提高。石灰石粉取代 33%、67%、100%的粉煤灰后的初始坍落度与基准混凝土比，分别提高了 8mm（4.0%）、18mm（9.1%）和 22mm（11.1%），1h 后的坍落度分别提高了 12mm（7.1%）、29mm（17.2%）和 34mm（20.1%）。高性能混凝土拌合物1h 坍落度损失随石灰石粉取代量的增大而减小，当石灰石粉完全取代粉煤灰时，混凝土拌合物坍落度损失为 17mm，比基准混凝土坍落度损失减小 12mm。由此可知，石灰石粉的取代量对混凝土的初始坍落度有一定影响，随其取代量的增大初始坍落度值逐
7、渐提高。石灰石粉取代量对高性能混凝土 1h 坍落度损失影响比较大。随着石灰石粉取代量的增大，混凝土坍落度损失明显减小，说明石灰石粉有一定的保塑性。由表 4 可知，随着石灰石粉取代粉煤灰量的增大，混凝土 7d 抗压强度均有一定的提高，且掺量越大，提高越明显，当石灰石粉完全取代粉煤灰时，7d 强度比基准混凝土高 4.5MPa，强度提高了 15.0%。这可能是由于石灰石粉的颗粒非常细，成玻璃微珠状，具有非常好的为填充效应，提高了混凝土的密实度。当石灰石粉取代 33%粉煤灰时混凝土 28d 强度与基准混凝土相比降低了 6.2MPa，降低最为明显。石灰石粉取代量为 67%和 100%时，与取代量 33%相比，28d 强度略有提高，但均低于基准混凝土。由此可知，石灰石粉取代粉煤灰后，对高性能混凝土 7d 抗压强度有一定的提高，但对后期强度不利。3 结论 （1）石灰石粉等质量取代粉煤灰后，石灰石粉比表面积增大，高性能混凝拌合物初始坍落度和 1h 坍落度值均有提高，1h 坍落度经时损失降低。混凝土 7d 和 28d 强度值，随石灰石粉比表面积的增大而提高。（2）石灰石粉取代粉煤灰后，随取代量的提高，高性能混凝拌合物初始坍落度和 1h 坍落度值均有提高，1h 坍落度经时损失降低。石灰石粉取代粉煤灰后对 7d 抗压强度有一定提高，但会降低 28d 强度，尤其在掺量为 33%时降低最为明显。