论石灰石粉对混凝土的影响

曾保胜

（广西建业混凝土有限公司， 广西 南宁 530000）

随着城市建设的发展，工程建设中混凝土的需求量不断增加，现在在工程建设中更多的是使用粉煤灰和矿渣混凝土。在我国因地理环境的因素，使得矿渣与粉煤灰资源分布不均匀，有些地区出现脱销现象，而石灰石资源在我国分布广泛，经济性强，因此被广泛应用。

1 石粉对于混凝土工作性能的影响

1.1 石粉掺入方式对混凝土工作性能的影响

经研究发现，石灰石粉既可以增加水泥浆体的含量并提高流动性，又可以利用石灰石粉的润滑作用减少砂子的相互摩擦，从而改善混凝土的和易性。经分析研究，在自密实泵中掺加石灰石粉，石灰石粉在相同水和灰的比例下，单独掺入要比掺入粉煤灰的混凝土黏聚性与流动性要好，适量掺入细度微小的石灰石更能保持流动性。综上所述，可以得出结论，石灰石粉对混凝土工作性能造成的影响主要是提高了它的流动性。相对于低强混凝土来说，主要是减少它的泌水、离析现象[1]。因此，将石灰石粉作为矿物掺合料应用到混凝土中将是未来研究的重要方向之一。

1.2 石粉细度对混凝土工作性能的影响

经研究发现，石灰石粉的细度对混凝土工作性能有极大的影响。当石灰石粉的活性比水泥熟料弱很多，石灰石粉一部分取代水泥以后，初期参与水化的水泥熟料相对减小，水胶比例增大，混凝土坍落度增大；用细度更小的石灰石粉填充效果更好，混凝土体系的自由水含量相对更多。

2 石粉对于混凝土力学性能的影响

2.1 石粉掺入方式对混凝土力学性能的影响

在分别对单独掺入等量的粉煤灰和石灰石粉的混凝土强度进行研究的实验进行比较后发现，两者28d强度差距不大，但掺石灰石粉的混凝土弹性模量和抗拉强度都有所下降。据研究分析，单掺石灰石粉的混凝土，后期抗压强度有所降低，并且低于单独掺入粉煤灰时的混凝土抗压强度，这与石灰石粉的活性较差，对混凝土后期强度的增长缓慢有直接关系。同时，钛矿渣和石灰石粉混掺时可以发现，最优掺量是钛矿渣20%、石灰石粉10%，这种掺比混凝土的抗压强度大大高于基准混凝土；在保证混凝土所有性能的前提下，钛矿渣与石灰石粉取代矿渣粉与硅灰的比例可以达到40%[2]。据已有研究得出，粉煤灰与石灰石粉混掺、粒化高炉矿渣与石灰石粉混掺时，用石灰石粉替代20%的粉煤灰加到混凝土中，两者混掺能保证混凝土的劈拉强度与抗压强度。

2.2 石粉细度对混凝土力学性能的影响

由研究发现，石灰石粉掺量15%和30%条件下，混凝土的3、7、28d三个龄期抗压强度都明显降低，当石灰石粉掺入量为15%时，它的3d抗压强度并不明显，28d龄期时依然保特较好的抗压强度[3]。为研究出现这些问题的原因，笔者通过扫描电镜得出，由于在水化后期加入石灰石粉会引起混凝土內 部的钙矾石不断增加，从而导致混凝土的抗压强度降低。而有研究认为，适当的掺入石灰石粉可增加混凝土强度，上面的结论与之前结论不同，原因有两种。

1.石灰石粉对轻骨料混凝土与普通混凝土增益效果是有区别的；

2.石灰石粉的掺入方式不同，内掺、外掺都将影响石灰石粉的作用机理。

有研究以天然浮石作粗骨材料，通过内掺10%、20%、30%和40%质量份数的石灰石粉用于取代水泥生产出浮石混凝土，内掺10%的石灰石粉可以大大提升混凝土抗压强度，同时有研究表示，掺入超细石灰石粉的高强度混凝土，其抗折强度随石灰石粉掺入量的增加而明显提高，石灰石粉对混凝土抗折强度所产生的影响远远大于对混凝土抗压强度产生的影响。但是国外的研究人员经过研究却给出了相反的结论，在他们研究过程中发现，随着石灰石粉掺入量的不断增加，混凝土强度下降，研究人员认为石灰石粉是一种低活性材料，因此导致这种现象的出现。在具体实验时，对不同细度的石灰石粉逐一进行混凝土试验，通过试验石灰石粉的粉粒径越细，对其力学性能益化产生的作用就越大。同时得出结论，在一定掺入量的范围内，石灰石粉对其有微弱的增强作用，当石灰石粉更细时，增强作用更加明显。这就可以解释上述试验结果之所以得出不同结论的原因。当研究把511㎡/kg、619㎡/kg、779㎡/kg 这三种不同表面积的石灰石粉用不同的掺入量分 別掺到混凝土中时，石灰石粉表面积达到779㎡/kg，当掺入量为10%时[4]，掺加石灰石粉的混凝土其抗压强度有明显的增加。在相关研究论文中提到，用和水泥比表面积接近的等量石灰石粉取代水泥，其抗压强度随着石灰石粉的掺入量增加而降低；在不改变水泥用量的前提下，其抗压强度随着石灰石粉掺入量的增加而得到提高。

3 石粉对于混凝土耐久性能的影响

3.1 石粉对混凝土干缩性能的影响

混掺石粉与稻壳灰不仅能够有效地提高砂浆保水性，而且能起到内部养护的作用。适量掺入石粉能发挥它的“微集料填充效应”并且改善其内部结构[5]，对于普通混凝土来说掺入石粉的混凝土干燥收缩值要比同样强度纯水泥混凝土干燥收缩值小很多。而对高强度混凝土来说，其掺入石灰石粉的混凝土，它的自生收缩逐渐变小，并且掺入量越大时它的自生收缩就越小。

3.2 石粉对混凝土抗碳化性能的影响

石灰石粉对混凝土抗碳化能力所产生的影响与混凝土养护龄期、养护条件和石粉的掺入量有关，随着石灰石粉掺入量的加大，其抗碳化能力则降低；标准养护龄期的增加大则减小其碳化深度；相对混凝土抗碳化能力而言，室外洒水养护混凝土远远优于室内标准养护。同时，随着石灰石粉比表面积的逐渐增大，其抗碳化能力也在不断增强。在混掺石粉与钢渣成单掺钢渣时都会不同成度的降低其抗碳化能力，其中混合掺入石粉和钢渣的混凝土所产生的不利影响相对较小。

3.3 石粉对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

在单掺石灰石粉的情况下，混凝土抗氯离子的渗透性能与混凝土的养护龄期有很大关系，其渗透性能随着养护龄期增长而提高。在粉煤灰与石粉混掺情况下，大大提高混凝土的抗氯离子的渗透性能，因此石灰石粉的不同掺入方式完全能够满足一般性抗渗透要求的混凝土工程建设需要。

4 结语

目前，石灰石粉在混凝土中的应用方式分两种，石灰石粉一部分取代细骨料，就是机制砂中含量相对较高的石灰石。石灰石粉作为混凝土的掺合料一部分取代水泥，石灰石粉的掺和量不同，掺和方式和细度的不同对混凝土性能所产生的影响也不尽相同，在具体使用时一定要注意对石灰石粉的研究条件。