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摘要：在制备水泥过程中，使用石灰石粉复合粉，对粉煤灰和石灰石粉的混合比例进行计算，通过其掺量对水泥性能的优化，并使用混合粉制作混凝土，探究该混合粉对混凝土的抗裂性和强度影响。本文内容表明石灰石粉的应用在混泥土中有良好的使用前景。
关键词：石灰石粉 混凝土 性能
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
经过我国对水泥标准的多次修改以后，从1979年起，水泥厂为提升水泥强度，降低成本，一般采用在水泥中增添“增强剂”、表面积提高、和增添硅酸三钙等方法。这些方法导致水泥抗裂性越来越差，各方面实用性也大量降低，与外加剂的相适应性变差，影响了混泥土的使用时的耐久性。通过调整石灰石粉、混合掺量和粉煤灰的比例，对水泥性能进行优化，并使用所制备的水泥进行混泥土配置，有效地提升了混泥土的各方面需求。
一、石灰石粉掺量对水泥的影响
（一）原材料分析
硅酸盐水泥的熟料一般是以59.8%硅酸三钙、0.85%SR、%17.9硅酸二钙、7.95%铝酸三钙、9.05%铁铝酸四钙、0.99% R2O和98.55%的SUM矿质组成。一般石膏和熟料磨细后，表面积在370m ²/kg和360m ²/kg之间。Ⅲ粉煤灰细度一般是32%，烧失量为8.6%以下，需水量比一般为%105.。
（二）实验方法
在石灰石粉符合粉煤灰水泥的制备过程中，将熟料和石灰石进行粉磨，添加一定量的复和激发剂，控制细度。之后再对混泥土进行试验性制备。硅酸盐水泥熟料选择表面积370m ²/kg和360m ²/kg，分成十组，再将40%、30%和20%混合材掺入，石灰石粉和粉煤灰的比例分别为1:1、4:6、3:7。根据复合水泥的各项强度、细度、密度、胶砂流动度、标准稠度用水量、终凝时间和初凝时间进行数据统计。
（三）试验数据分析
1、根据试验数据可见，石灰石粉的标准稠度需水量为94%，而粉煤灰的标准稠度需水量为105%，石灰石粉需水量小于粉煤灰的需水量。由试验得知，当混合材的掺量到达一定量时，石灰石粉量比例的增加，粉煤灰量比例的减少，最终导致复合水泥在标准稠度的用水量下调。由于石灰石是一种化学反应相对较稳定的材料，基本上不会参与水泥早期的水化作用，石灰石粉相比参与水泥制备的其他材料来说，细颗粒更多，分散在粉煤灰和熟料之间，给水泥的颗粒间隙提供补充，使得水泥本身的密度以及保准稠度需水量降低。
2、由试验结果得知，随着石灰石粉量的增加，在混合材掺量比例为20%时，对初凝时间的影响不大，终凝时间少量减少。而当混合材掺量比例在40%时，随着石灰石粉的增加，终凝时间和初凝时间先减小后增长。凝结时间基本满足水泥制备标准要求，但终凝时间和初凝时间的平均时间差不足一小时，可以通过石膏含量，根据实际生产需要，进行相应调节。
3、当石灰石粉和粉煤灰的比例在3:7和4:6之间的时候，掺量为20%的混合材水泥的28d抗压强度都在42.5MPa以上，满足硅酸盐水泥的42.5R对强度要求。同样，当混合材在40%时，当石灰石粉和粉煤灰之的比例在4:6和1:1之间时，满足水泥32.5MPa的抗压强要求。
二、对外加剂的适应性试验
研究石灰石粉复合粉粉煤灰水泥对外加剂的适应性。
（一）据上面已定数据，将20%、30%、40%掺量的混合材，分别进行外加剂适应性试验。外加剂选择为萘系减水剂，将其掺量分为2%、2.4%、2.8%和3.2，对不同水泥进行净浆流动度测试。当石灰石粉掺量比为10%，混合材掺量为20%时，饱和点为3%，净浆流动度是223mm；当混合材比例为40%，石灰石粉比例为16%,时，饱和掺量在2.5%，当石灰石粉比例为12%时，饱和掺量是2.8%。萘系减水剂掺量在2%的时候，16%的石灰石粉掺量的净浆流动度为120mm，而20%的石灰石粉掺量的净浆流动度为153mm，而他们的饱和掺量大致相同。本实验说明在同掺量的外加剂下，石灰石粉的量的增加会导致水泥对外加剂的适应性加强；
（二）水泥熟料的活性远比混合材料高，其便面会发生水化，对减水剂有吸附作用，而混合材则不同于熟料，它对减水剂的吸附量相当少甚至没有吸附作用。这就使得当复合水泥中混合材掺量的增加，在同量外加剂掺量下，饱和点降低。随着石灰石粉量的增添，胶凝材料堆积空间减少，所需的自由水量减少，饱和点由此降低。
三、石灰石粉的混凝土性能研究
（一）混凝土中参合石灰石粉的研究
将660m²/kg左右表面积的石灰石粉和磨细的矿渣来代替水泥，进行混泥土的制备，当然，质量数据要控制为相等。混凝土制备的材料所占比例如下，石子：砂：水：水泥=2.32:1.2:0.35:1,石灰石粉对水泥的替代量为30%、25%、20%、15%、10%，混合材料也依次进行比例替换。
（二）坍落度以及强度
根据数据显示，掺量有10%的混凝土比其它掺量的强度都要高，然而掺量30%石灰石粉的混凝土强度为所有中最低。外加剂能够对混凝土的强度给予增强，但其对混凝土强度的提升幅度不大，相对于石灰石粉来说，效果甚微。试验结果表明，石灰石粉提升了混凝土的坍落度，混凝土坍落度的损失得到有效减少。但当石灰石粉掺量大于20%时，会使得混凝土有泌水现象出现，后进的研究发现，此问题能够通过提高其表面积得以解决。研究还表明，石灰石粉能够解决混凝土早期水硬活性不良，致使早期硬度不达标的问题。
（三）混凝土的收缩性能
一般混凝土的收缩率较高，使用石灰石粉的混凝土能够降低混凝土的收缩率。石灰石中的碳酸钙和水泥中的铝酸三钙产生作用，生成碳铝酸钙，碳铝酸钙具有膨胀性，有利于混泥土的内部颗粒形成连接。由于石灰石粉表面比较光滑，不易消耗水，这等于增加了水和水泥的比例，改善自干作用所产生的收缩反应。
（四）混凝土的强度，石灰石粉的细度
石灰石粉通过三个效应表现出其对混凝土的强度影响，活性效应和加速水化作用表现在混凝土配备使用的早期阶段。石灰石粉在水化效应中起到基体作用，这时候石灰石粉的表面越细，比例越大，所替代而成为成核基体的数量就越多，因此才会有石灰石粉的使用量越多，对水泥水化加速越明显，强度越高的数据显示。但这只是在早期作用。在水化作用完成时，石灰石粉才正式開始发挥其活性效应，它取缔了水泥，其实际情况是增加了水泥和水的比例，所以在水化完成时，采用石灰石粉水泥所制备的混凝土强度较普通混凝土低。
水化完成后，石灰石粉的细度将不再支持混凝土的强度，石灰石粉的细度越高，表面积就会越大，浆体的含量得到增加，混凝土坍落度增大，净浆流动度减小，混凝土的强度得到消减。当石灰石粉的细度到达一定量时，直接对后期混凝土的强度造成削弱。大量数据显示，石灰石粉的的优势来自于混凝土的前期制备，当石灰石粉的细度在LP2以下时，石灰石粉对混凝土的硬度在后期也具有较大贡献，但当其细度在LP2以上时，对混凝土的后期硬度有不利影响。
结束语：
水泥是建筑材料中的基础材料，在农业、工业、水利、军事和交通工程上都有广泛应用，对水泥的研发是对社会的贡献。在城市建设加速和经济的高速发展，混凝土作为建筑建设工程的必须品，其生产质量和生产过程得到良好的控制，有益于社会的发展。
石灰石粉对混凝土具有很好的利用前景，但实验证明，石灰石粉的不科学量利用会使得混凝土后期强度得以严重影响，规范地使用石灰石粉是个重要的话题。并且在石灰石粉对混凝土中的使用还有待研发。
参考文献：
[1] 陈剑雄,崔洪涛,陈寒斌等.掺入超细石灰石粉的混凝土性能研究[J].施工技术,2004,33(4):39-41.DOI:10.3969/j.issn.1002-8498.2004.04.017.
[2] 房桂明,于涛,刘传坤等.石灰石粉在聚羧酸外加剂混凝土中的研究与应用[J].混凝土,2013,(1):94-96.
[3] 郭育霞,贡金鑫,李晶等.石粉掺量对混凝土力学性能及耐久性的影响[J].建筑材料学报,2009,12(3):266-271.
[4] 杨华山,方坤河,涂胜金等.石灰石粉在水泥基材料中的作用及其机理[J].混凝土,2006,(6):32-35.
关键词：石灰石粉 混凝土 性能
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
经过我国对水泥标准的多次修改以后，从1979年起，水泥厂为提升水泥强度，降低成本，一般采用在水泥中增添“增强剂”、表面积提高、和增添硅酸三钙等方法。这些方法导致水泥抗裂性越来越差，各方面实用性也大量降低，与外加剂的相适应性变差，影响了混泥土的使用时的耐久性。通过调整石灰石粉、混合掺量和粉煤灰的比例，对水泥性能进行优化，并使用所制备的水泥进行混泥土配置，有效地提升了混泥土的各方面需求。
一、石灰石粉掺量对水泥的影响
（一）原材料分析
硅酸盐水泥的熟料一般是以59.8%硅酸三钙、0.85%SR、%17.9硅酸二钙、7.95%铝酸三钙、9.05%铁铝酸四钙、0.99% R2O和98.55%的SUM矿质组成。一般石膏和熟料磨细后，表面积在370m ²/kg和360m ²/kg之间。Ⅲ粉煤灰细度一般是32%，烧失量为8.6%以下，需水量比一般为%105.。
（二）实验方法
在石灰石粉符合粉煤灰水泥的制备过程中，将熟料和石灰石进行粉磨，添加一定量的复和激发剂，控制细度。之后再对混泥土进行试验性制备。硅酸盐水泥熟料选择表面积370m ²/kg和360m ²/kg，分成十组，再将40%、30%和20%混合材掺入，石灰石粉和粉煤灰的比例分别为1:1、4:6、3:7。根据复合水泥的各项强度、细度、密度、胶砂流动度、标准稠度用水量、终凝时间和初凝时间进行数据统计。
（三）试验数据分析
1、根据试验数据可见，石灰石粉的标准稠度需水量为94%，而粉煤灰的标准稠度需水量为105%，石灰石粉需水量小于粉煤灰的需水量。由试验得知，当混合材的掺量到达一定量时，石灰石粉量比例的增加，粉煤灰量比例的减少，最终导致复合水泥在标准稠度的用水量下调。由于石灰石是一种化学反应相对较稳定的材料，基本上不会参与水泥早期的水化作用，石灰石粉相比参与水泥制备的其他材料来说，细颗粒更多，分散在粉煤灰和熟料之间，给水泥的颗粒间隙提供补充，使得水泥本身的密度以及保准稠度需水量降低。
2、由试验结果得知，随着石灰石粉量的增加，在混合材掺量比例为20%时，对初凝时间的影响不大，终凝时间少量减少。而当混合材掺量比例在40%时，随着石灰石粉的增加，终凝时间和初凝时间先减小后增长。凝结时间基本满足水泥制备标准要求，但终凝时间和初凝时间的平均时间差不足一小时，可以通过石膏含量，根据实际生产需要，进行相应调节。
3、当石灰石粉和粉煤灰的比例在3:7和4:6之间的时候，掺量为20%的混合材水泥的28d抗压强度都在42.5MPa以上，满足硅酸盐水泥的42.5R对强度要求。同样，当混合材在40%时，当石灰石粉和粉煤灰之的比例在4:6和1:1之间时，满足水泥32.5MPa的抗压强要求。
二、对外加剂的适应性试验
研究石灰石粉复合粉粉煤灰水泥对外加剂的适应性。
（一）据上面已定数据，将20%、30%、40%掺量的混合材，分别进行外加剂适应性试验。外加剂选择为萘系减水剂，将其掺量分为2%、2.4%、2.8%和3.2，对不同水泥进行净浆流动度测试。当石灰石粉掺量比为10%，混合材掺量为20%时，饱和点为3%，净浆流动度是223mm；当混合材比例为40%，石灰石粉比例为16%,时，饱和掺量在2.5%，当石灰石粉比例为12%时，饱和掺量是2.8%。萘系减水剂掺量在2%的时候，16%的石灰石粉掺量的净浆流动度为120mm，而20%的石灰石粉掺量的净浆流动度为153mm，而他们的饱和掺量大致相同。本实验说明在同掺量的外加剂下，石灰石粉的量的增加会导致水泥对外加剂的适应性加强；
（二）水泥熟料的活性远比混合材料高，其便面会发生水化，对减水剂有吸附作用，而混合材则不同于熟料，它对减水剂的吸附量相当少甚至没有吸附作用。这就使得当复合水泥中混合材掺量的增加，在同量外加剂掺量下，饱和点降低。随着石灰石粉量的增添，胶凝材料堆积空间减少，所需的自由水量减少，饱和点由此降低。
三、石灰石粉的混凝土性能研究
（一）混凝土中参合石灰石粉的研究
将660m²/kg左右表面积的石灰石粉和磨细的矿渣来代替水泥，进行混泥土的制备，当然，质量数据要控制为相等。混凝土制备的材料所占比例如下，石子：砂：水：水泥=2.32:1.2:0.35:1,石灰石粉对水泥的替代量为30%、25%、20%、15%、10%，混合材料也依次进行比例替换。
（二）坍落度以及强度
根据数据显示，掺量有10%的混凝土比其它掺量的强度都要高，然而掺量30%石灰石粉的混凝土强度为所有中最低。外加剂能够对混凝土的强度给予增强，但其对混凝土强度的提升幅度不大，相对于石灰石粉来说，效果甚微。试验结果表明，石灰石粉提升了混凝土的坍落度，混凝土坍落度的损失得到有效减少。但当石灰石粉掺量大于20%时，会使得混凝土有泌水现象出现，后进的研究发现，此问题能够通过提高其表面积得以解决。研究还表明，石灰石粉能够解决混凝土早期水硬活性不良，致使早期硬度不达标的问题。
（三）混凝土的收缩性能
一般混凝土的收缩率较高，使用石灰石粉的混凝土能够降低混凝土的收缩率。石灰石中的碳酸钙和水泥中的铝酸三钙产生作用，生成碳铝酸钙，碳铝酸钙具有膨胀性，有利于混泥土的内部颗粒形成连接。由于石灰石粉表面比较光滑，不易消耗水，这等于增加了水和水泥的比例，改善自干作用所产生的收缩反应。
（四）混凝土的强度，石灰石粉的细度
石灰石粉通过三个效应表现出其对混凝土的强度影响，活性效应和加速水化作用表现在混凝土配备使用的早期阶段。石灰石粉在水化效应中起到基体作用，这时候石灰石粉的表面越细，比例越大，所替代而成为成核基体的数量就越多，因此才会有石灰石粉的使用量越多，对水泥水化加速越明显，强度越高的数据显示。但这只是在早期作用。在水化作用完成时，石灰石粉才正式開始发挥其活性效应，它取缔了水泥，其实际情况是增加了水泥和水的比例，所以在水化完成时，采用石灰石粉水泥所制备的混凝土强度较普通混凝土低。
水化完成后，石灰石粉的细度将不再支持混凝土的强度，石灰石粉的细度越高，表面积就会越大，浆体的含量得到增加，混凝土坍落度增大，净浆流动度减小，混凝土的强度得到消减。当石灰石粉的细度到达一定量时，直接对后期混凝土的强度造成削弱。大量数据显示，石灰石粉的的优势来自于混凝土的前期制备，当石灰石粉的细度在LP2以下时，石灰石粉对混凝土的硬度在后期也具有较大贡献，但当其细度在LP2以上时，对混凝土的后期硬度有不利影响。
结束语：
水泥是建筑材料中的基础材料，在农业、工业、水利、军事和交通工程上都有广泛应用，对水泥的研发是对社会的贡献。在城市建设加速和经济的高速发展，混凝土作为建筑建设工程的必须品，其生产质量和生产过程得到良好的控制，有益于社会的发展。
石灰石粉对混凝土具有很好的利用前景，但实验证明，石灰石粉的不科学量利用会使得混凝土后期强度得以严重影响，规范地使用石灰石粉是个重要的话题。并且在石灰石粉对混凝土中的使用还有待研发。
参考文献：
[1] 陈剑雄,崔洪涛,陈寒斌等.掺入超细石灰石粉的混凝土性能研究[J].施工技术,2004,33(4):39-41.DOI:10.3969/j.issn.1002-8498.2004.04.017.
[2] 房桂明,于涛,刘传坤等.石灰石粉在聚羧酸外加剂混凝土中的研究与应用[J].混凝土,2013,(1):94-96.
[3] 郭育霞,贡金鑫,李晶等.石粉掺量对混凝土力学性能及耐久性的影响[J].建筑材料学报,2009,12(3):266-271.
[4] 杨华山,方坤河,涂胜金等.石灰石粉在水泥基材料中的作用及其机理[J].混凝土,2006,(6):32-35.