磨细石粉在混凝土中的应用.docx

磨细石粉在混凝土中的应用本文着重研究了磨细石粉作为掺合料在混凝土中的应用，成果表白：磨细石粉并非一种惰性材料，其替代粉煤灰应用于混凝土中时，混凝土的工作性能、抗压强度明显提高,收缩和抗渗等耐久性指标也明显改善特别在应用于低水胶比、高强度混凝土时，可明显减少混凝土的粘度，提高混凝土的流动性能［核心词]磨细石粉;混凝土;工作性；耐久性前 　言近年来随着国家经济的迅速发展,基本建设力度不断加大，作为混凝土优质掺合料的粉煤灰和矿粉日益短缺由于市场需求大、利润丰厚，许多不法商家供应的粉煤灰和矿粉都存在以次充好的状况,向粉煤灰和矿粉中掺入了大量的不明来源的工业废渣，导致粉煤灰和矿粉的质量波动大由于粉煤灰和矿粉自身的化学体系较为复杂，难以通过便捷的措施迅速地检定其质量，因此给混凝土的质量控制带来了较大难度磨细石粉(石粉）重要是石灰岩经机械加工后不不小于　０．16ｍm的微细粒,在国外已经应用近年,近年来受到了国内混凝土学界的热捧我司实验人员也对其展开了进一步的研究,并尝试找出一条便捷的迅速检测措施,为将来更好地控制混凝土的质量提供技术储藏１、原材料水泥:金峰P·O４2.5水泥，３d水泥强度为28.3MＰa；2８ｄ水泥强度为49.5MPa;矿粉:苏州马嘉矿粉，比表面积４03m2/kg,２8d活性指数 ９9%；粉煤灰:苏州望电 Ⅱ 级灰,４5μm方孔筛筛余１8%，烧失量１.５%;粗骨料：5～31.5ｍｍ 碎石,含泥量0.５%；细骨料:中粗砂，细度模数2.７，含泥量1.7%;水：市政自来水；减水剂：苏州弗克　RX-1　型聚羧酸高性能减水剂，减水率2５％。

磨细石粉:比表面积为5０0m2／ｋg影响磨细石粉的质量指标重要有两个，其一是细度,可以以便地用负压筛或勃氏比表面积仪测出；其二是石粉中的ＣaCO3的纯度石粉中的CaCO3 的纯度可以通过检测的CO2含量间接地反映，措施亦可以有两种:(1)可以测定其烧失量来间接反映CａCO3的纯度，（2)可以通过向磨细石粉中加入过量盐酸，待反映完毕后,称量盐酸所不能溶解的物质的质量来间接反映 CaCO3的纯度这两种措施操作简便,对实验室和实验员的规定均不高,检测迅速虽然这两种措施并不能辨别ＣaＣO3和MgCO3,但由于CaCＯ３和MgＣO3对混凝土强度和和易性的影响差别并不明显，因此这种迅速检测措施对于混凝土的质量控制非常实用表1 粉料化学成分分析 　 　%原料LｏssSiＯ2Al2O3Ｆe2O３CaOＭgOSO３石灰石42．５９1.80０.6１0.２3５4．930.３2-水泥－２8.33３．3１3．935７.3２3.1２２.38粉煤灰１.547.99．376．８２6．960．7５-矿粉-31.555.４5２.3４45.７76.3-2、实验措施胶砂强度实验：按 ＧB /T１7６7１—199９《水泥胶砂强度检查措施（ＩSO法）》原则进行测试,参照ＧＢ/T1596—　《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》检测粉煤灰和磨细石粉的活性。

混凝土拌合物性能实验：按 GＢ/Ｔ50080—　《一般混凝土拌合物性能实验措施》原则进行测试混凝土力学性能实验:按　GＢ/T５0０８1— 《一般混凝土力学性能实验措施》原则进行测试混凝土的干缩性能实验：混凝土变形按 DL/ T5150—《 水工混凝土实验规程》 之 4. 9  进行测试混凝土抗渗性能实验：采用顶面直径为１75mm、底面直径为185mm、高度为1５0mm的圆台体试件，按照JTJ05３—1994《公路工程水泥混凝土实验规程》进行3、实验成果及分析３.1 磨细石粉替代粉煤灰的对混凝土工作性能的影响调节混凝土的配合比，分别检测低、中、高强度级别(Ｃ15/C30/C50）混凝土中磨细石粉替代粉煤灰后混凝土的工作性能：测定混凝土的坍落度、扩展度，并用倒坍落度筒的措施检测混凝土的流动性能表 2 　　　混凝土配合比 　 　 kg／m3强度级别水泥矿粉粉煤灰/石粉细骨料粗骨料RX-1水C1５200505０８50１０432.０185C３0240６０6０8０0１0663．6１70Ｃ50300808075０1０505.5１6０表 ３ 　磨细石粉替代粉煤灰对混凝土工作性能的影响配合比ﻫ序号混凝土强度级别／掺合料种类坍落度ﻫ（mm)扩展度ﻫ(mm×mm)倒筒时间(s)１C1５／粉煤灰１80300×300－２Ｃ1５/磨细石粉１90３00×３5０-３C3０/粉煤灰1904０0×400-４Ｃ30/磨细石粉１９0450×５00-5C50/粉煤灰２０05５0×550276Ｃ50/磨细石粉230650×7001２磨细石粉替代粉煤灰后,在低、中、高强度级别混凝土中其工作性能均有一定限度的提高，特别是高强度级别混凝土，由于胶凝材料总量较高，使用粉煤灰时其粘度较大,扩展度相对较低,倒坍落度筒时间较长,而在使用磨细石粉时,这种粘度大的状况大为改善，混凝土流动性能变得较为抱负。

据分析，磨细石粉的需水量比要低于粉煤灰,磨细石粉起到了减水作用，因此在未调节混凝土用水量的前提下,混凝土的工作性必然得到改善,此外圆整度较高的石粉还起到微滚珠作用,减小了砂石间的摩擦力，从而改善了混凝土的和易性3.2 磨细石粉替代粉煤灰对水泥和混凝土力学性能的影响参照 GＢ／T1596—《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》测定磨细石粉及粉煤灰的需水量比和活性指数，并参照GＢ/T　50０81－《一般混凝土力学实验措施》检查磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的 7ｄ　和 ２８ｄ 强度,成果见表 4表4、不同细度磨细石粉的需水量比和活性指数序号胶材种类需水量比ﻫ(%）活性指数7ｄ28d1粉煤灰9861.８６８.72磨细石粉916８.８72.4表5 　 磨细石粉替代粉煤灰对混凝土抗压强度的影响序号强度级别掺合料种类抗压强度（MＰa）７d2８ｄ１C1５粉煤灰12.320．7２C１5磨细石粉12.72１.23Ｃ３0粉煤灰24.938．９4C３0磨细石粉26.139.75C5０粉煤灰40．360．３6C50磨细石粉４8.163.1成果显示，在胶砂体系中,磨细石粉相较于粉煤灰有更低的需水量比，更高的活性指数，初期的活性指数更为明显。

在混凝土中，磨细石粉相对于粉煤灰有着更好的活性，并且初期活性的提高更为突出，强度级别越高，其相较于粉煤灰的优势越明显这是由于石粉在水泥水化初期对Ca(OH)2 和 C－S－H 的形成起晶核作用,加速了熟料矿物特别是 Ｃ3S 矿物的水化，有助于初期强度的改善；而粒径较小、颗粒圆整度较高的磨细石粉由于其良好的填隙作用导致胶砂和混凝土试块的密实度增长,因而其2８ｄ强度（活性指数）亦高于粉煤灰，在富胶凝体系中,这种填隙作用更为明显,因此高强度级别混凝土中使用磨细石粉更有优势粉煤灰虽然具有火山灰效应，但大量的实验证明,在硅酸盐体系中,粉煤灰活性的发挥一般在６0ｄ后来才变得明显3.3 磨细石粉替代粉煤灰对混凝土干缩性能的影响表 6 磨细石粉取代粉煤灰后对混凝土干缩性能的影响序号123456干缩ﻫ性能ﻫ（×1０-6）１d2３2５343６48453ｄ8２84８9９1９５９67d14614８15２1541６216228d3423４334１3393６43６７60ｄ43８４３241541２４26４2490d４894８14７３4６5４85459从表6混凝土干缩成果可以发现,磨细石粉取代粉煤灰后其初期干缩率相称,但长龄期干缩率在下降，因素在于石粉中许多微细粒子具有填充作用,使混凝土孔构造细化并增长了毛细孔的曲折限度,适量的石粉对混凝土的干缩起到了一定的克制作用。

虽然磨细石粉在水泥水化初期有增进熟料矿物水化的性能，这种水化的加速会导致混凝土的干缩增长,但由于其对孔构造的细化作用抵消了这部分的干缩值,因此,从整体来看，磨细石粉替代粉煤灰后有助于混凝土干缩性能的改善3．4 　磨细石粉替代粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响表 7 　 磨细石粉替代粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响序号混凝土强度级别掺合料种类相对渗入系数（×１0-6mm／s)１C15粉煤灰５.４42Ｃ１5磨细石粉4.8３３C30粉煤灰3.５24C30磨细石粉2．４15Ｃ５0粉煤灰1.0２6C5０磨细石粉0．54抗渗实验成果显示:磨细石粉取代粉煤灰后，相对渗入系数均有所减少，其重要因素也是由于粒径较小、颗粒圆整度较高的磨细石粉由于其良好的填隙作用导致了混凝土的密实度增长,检测试件的碳化发现磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的碳化深度明显减少,这也从另一方面反映了磨细石粉对混凝土抗渗性能的改善作用4、结论（1）磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的工作性能明显改善,特别在应用于低水胶比、高强度混凝土时,可明显减少混凝土的粘度,提高混凝土的流动性能2)磨细石粉并非一种惰性材料，相较于粉煤灰其7d和２8d活性均有所提高,初期活性的提高更为明显。

3)磨细石粉由于其良好的填隙作用和对混凝土孔构造的细化作用，取代粉煤灰后混凝土的收缩和抗渗等耐久性指标也明显改善。