磨細(xì)石粉在混凝土實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

強(qiáng)炳嘉，何玉龍

（長(zhǎng)春冀東水泥混凝土有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130031）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。商品混凝土同時(shí)也成為建筑行業(yè)不可少的建筑材料。近幾年來(lái)，建材行業(yè)的許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)于商品混凝土中的配合比應(yīng)用做出了大量的研究，從早期的單純使用水泥粉劑逐步發(fā)展到現(xiàn)如今的使用部分礦物摻合料替代水泥，不僅提高了混凝土的耐久性和密實(shí)性，而且從環(huán)保意義上較少了污染，提高了廢物利用，從經(jīng)濟(jì)意義上一定程度達(dá)到了降本增效的目的。本文主要研究在現(xiàn)如今礦物摻合料替代部分水泥的基礎(chǔ)上使用磨細(xì)石粉替代部分摻合料，進(jìn)一步改善混凝土粉劑的級(jí)配，提高工作性能以及進(jìn)一步達(dá)到降本增效的目的（據(jù)目前市場(chǎng)調(diào)查，市場(chǎng)中粉煤灰價(jià)格大約為110元/噸，磨細(xì)石粉價(jià)格為65元/噸）。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)原材料

石粉：普通石灰石磨細(xì)所得，比表面積 400m2/kg。

水泥：冀東水泥 P·O42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥3天抗折、抗壓強(qiáng)度分別為 5.7MPa、29.1MPa，28 天抗折、抗壓強(qiáng)度分別為 8.7MPa、51.2MPa。

粉煤灰：采用 Ⅱ 級(jí)灰，細(xì)度（45μm 篩余）12.5%，需水量比為 100%。

外加劑：聚羧酸外加劑，減水率減水率不小于25%。

粗骨料：采用為 5～25mm 連續(xù)級(jí)配的碎石，表觀密度 2780kg/m3，堆積密度 1640kg/m3，壓碎值<8%。

細(xì)骨料：天然河砂，細(xì)度模數(shù) 3.2μm，粗砂，表觀密度 2560kg/m3，堆積密度 1840kg/m3。

1.2 主要試驗(yàn)儀器

混凝土攪拌機(jī)，型號(hào) HJW60?；炷量箟涸囼?yàn)機(jī)：規(guī)格為 100mm×100mm×100mm 的工程塑料模具和其他輔助試驗(yàn)必要的器具。

1.3 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)

本文主要研究混凝土中摻加磨細(xì)石粉后對(duì)自身狀態(tài)改善及抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律并得出石粉替代礦物摻合料的最佳取代量。本試驗(yàn)以 C30 混凝土配合比研究石粉對(duì)混凝土性能的影響。固定水泥摻量，以石粉等質(zhì)量取代粉煤灰，石粉取代率分別為 0%、5%、10%、15%、20% 和 25%，具體配合比用量見(jiàn)表 1，整個(gè)試驗(yàn)通過(guò)調(diào)整外加劑用量將坍落度控制在 200mm，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行測(cè)定，設(shè)置3天、7 天、28 天不同齡期，時(shí)間成型后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并于相應(yīng)日期測(cè)定抗壓強(qiáng)度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

石粉對(duì)混凝土拌合物工作性能的影響見(jiàn)表 1。隨著石粉摻量的增加，拌合物的擴(kuò)展度先增加后下降，拌合物的和易性有所改善，其原因是由于石粉的粒徑較水泥和粉煤灰小，填充了拌合物內(nèi)部空隙進(jìn)而改善了拌合物的流動(dòng)性，起到集料的作用。當(dāng)石粉摻量達(dá)到 20%，混凝土流動(dòng)性下降，工作性能降低，當(dāng)石粉摻量達(dá)到25%，外加劑用量開(kāi)始急劇加大。這主要原因是長(zhǎng)春地區(qū)石粉成分比較復(fù)雜，多孔雜質(zhì)較多，過(guò)多的石粉摻量會(huì)對(duì)減水劑產(chǎn)生較大的吸附性，因此隨著石粉摻量的加大，外加劑用量也會(huì)逐漸增大。

2.2 混凝土抗壓強(qiáng)度分析

表2 是石粉摻量對(duì)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的影響，圖1是混凝土 3d、7d、28d 立方體抗壓強(qiáng)度折線圖。由圖1可見(jiàn) 3d 抗壓強(qiáng)度隨石粉摻量的增加抗壓強(qiáng)度有所提高，但是提高幅度較小。7d、28d 抗壓強(qiáng)度隨石粉摻量的增加先增加后降低，總體來(lái)看一定摻量的石粉對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度有所提高，但超過(guò) 15% 以上的石粉摻加量，混凝土強(qiáng)度逐漸降低。這是由于石粉顆粒較水泥和粉煤灰小，雖然石粉為惰性摻合料，但在摻加量不大的情況下石粉顆粒填充了材料之間的微小間隙，起到了集料的作用，增加了混凝土的密實(shí)性，進(jìn)而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度。若繼續(xù)增加石粉的摻量，石粉相對(duì)減少了粉煤灰的比例，減少了膠凝材料的活性，導(dǎo)致了強(qiáng)度急劇下降。石粉在混凝土中屬于惰性摻合料，前期抗壓強(qiáng)度主要是水泥水化的作用，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，粉煤灰的二次水化增加了混凝土的密實(shí)度，抗壓強(qiáng)度提高，但是石粉摻量過(guò)多相對(duì)減少膠凝組分，降低了混凝土的密實(shí)度，所以抗壓強(qiáng)度隨之下降。

表1 C30 混凝土配合比

表2 石粉摻量對(duì)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的影響

圖1 石粉摻量對(duì)不同齡期抗壓強(qiáng)度的影響

3 結(jié)論

以石粉按照 5%、10%、15%、20% 和 25% 摻量代替礦物摻合料進(jìn)行混凝土試配作為課題研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）當(dāng)細(xì)骨料級(jí)配不合理的情況下，適量摻加15% 石粉的混凝土可改善混凝土的工作性能。

（2）隨著石粉用量的持續(xù)加大，當(dāng)超過(guò) 15% 石粉摻量后，混凝土的工作性能和抗壓強(qiáng)度逐漸降低。

（3）在工作性能和實(shí)況抗壓強(qiáng)度為最佳石粉摻量的情況下，可進(jìn)一步降低成本，達(dá)到降本增效的目的。