石灰石粉和粉煤灰双掺对胶砂性能的影响初探

董茂花

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 试验原材料

试验所用水泥为新疆巩留县南岗水泥厂生产的42.5普通硅酸盐水泥。粉煤灰为石河子越达建材有限公司生产的F类Ⅰ级粉煤灰，比表面积为412 m2/kg，水泥和粉煤灰各项指标均符合国标的技术要求。石灰石粉来自新疆伊犁南岗水泥厂的石灰岩矿，采用3种不同比表面积的石灰石粉，石灰石粉品质检验结果见表1、化学成分分析结果见表2。

表1 石灰石粉品质检验结果

表2 石灰石粉化学成分分析结果%

2 石灰石粉对胶砂性能的影响

2.1 掺石灰石粉对水泥标准稠度用水量的影响

石灰石粉或粉煤灰单掺掺量与标准稠度用水量的关系见图1，石灰石粉和粉煤灰复掺的掺量与标准稠度用水量的关系见图2。

图1 石灰石粉或粉煤灰掺量与净浆标准稠度用水量关系

由图1和图2可知，在一定掺量范围内，掺石灰石粉和粉煤灰，均可以改善水泥净浆的流动性。当粉煤灰掺量大于30%，随着水泥含量降低，浆体流动性减小。当石灰石粉掺量大于40%时，浆体流动性减小。总掺量为60%的时，复掺石灰石粉可以改善水泥-粉煤灰浆体的流动性，降低净浆的标准稠度用水量。石灰石粉L3的改善效果明显优于L1和L2。

图2 复掺石灰石粉和粉煤灰与净浆标准稠度用水量关系

2.2 石灰石粉对水泥胶砂流动度的影响

单掺石灰石粉和单掺粉煤灰，对水泥胶砂流动度的影响见图3。复掺石灰石粉和粉煤灰，总掺量为60%时的石灰石粉，掺加比例对水泥胶砂流动度的影响见图4。

图3 各掺和料掺量与水泥胶砂流动度关系

图4 复合掺和料石灰石粉掺量与水泥胶砂流动度关系

由图3和图4可知，随着粉煤灰掺量的增加，胶砂流动性显著提高。在水泥胶砂中石灰石粉L2在掺量小于30%时，有一定的减水效应，石灰石粉L1和L3没有减水效应，这与净浆标准稠度试验结果不同。在总掺量为60%的复合掺和料中，随着石灰石粉掺量的增加，石灰石粉与粉煤灰复合掺和料水泥胶砂流动度减小，石灰石粉与粉煤灰复合掺和料水泥胶砂流动度，介于同等掺量下单掺粉煤灰和单掺石灰石粉的胶砂流动度。比表面积557 m2/kg的石灰石粉L2，在水泥-石灰石粉和水泥-粉煤灰-石灰石粉胶砂体系中，都具有较好流动性。

2.3 石灰石粉对胶砂强度的影响

单掺粉煤灰与掺石灰石粉胶砂7 d和90 d抗压强度的比较见图5。

图5 掺粉煤灰与掺石灰石粉胶砂抗压强度的比较

由图5可知，单掺石灰石粉对水泥胶砂的强度有较大影响，随着石灰石粉掺量的增加，水泥胶砂的抗压强度降低。石灰石粉的比表面积对胶砂强度有一定影响，比表面积高的石灰石粉早期胶砂强度略高。

选用比表面积为557 m2/kg的石灰石粉L2，对复掺粉煤灰与石灰石粉的水泥胶砂强度进行了试验，将掺和料总掺量固定为60%。单掺石灰石粉（L2）、单掺粉煤灰与复掺粉煤灰与石灰石粉（L2）的胶砂强度对比见表3。

由表3可知：石灰石粉与粉煤灰复掺，其胶砂强度介于同等掺量下单掺粉煤灰和单掺石灰石粉的胶砂。在相同强度下，与单掺石灰石粉相比，石灰石粉与粉煤灰复掺，可以提高掺和料总掺量，石灰石粉的掺量在复合掺和料总掺量的50%以内较为合理。

表3 复掺石灰石粉与粉煤灰和单掺石灰石粉的胶砂抗压强度

3 结语

石灰石粉储量丰富，分布广泛，易于粉磨加工，使得石灰石粉成为大坝工程最经济易得的材料。而将石灰石粉用作碾压混凝土掺和料，替代或部分替代日益紧缺的粉煤灰等掺和料，对于缓解碾压混凝土工程原材料紧缺、节省工程投资、保护环境具有重大的现实意义。

[1]田育功.碾压混凝土掺合料性能研究与应用[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

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