浅谈石灰石粉对水泥强度的影响

随着城市建设进程不断加快,混凝土的用量逐年增加。水泥作为混凝土的基本组分之一,因其生产过程的高能耗和高排放,一直控制着混凝土的生产成本,影响混凝土绿色化发展的进程。为了进一步降低水泥生产成本且使其更加环保,利用工业废渣和其它新型低成本的混合料——石灰石粉,来生产少熟料和无熟料水泥,从而达到大幅度降低能耗和二氧化碳的排放的目的。本文针对石灰石粉对水泥强度的影响进行了分析研究。     

石灰石粉对水泥混凝土性能影响的研究进展

从石灰石粉对C3S、C3A和水泥混凝土水化影响方面入手,阐述了水泥-石灰石粉胶凝体系的水化特性,并在此基础上,进一步从石灰石粉对水泥基材料流变性、强度、尺寸稳定性、耐久性的影响等方面,综述了水泥-石灰石粉胶凝材料的国内外研究现状.针对现有水泥-石灰石粉基材料研究存在的问题,探讨了全面、系统研究水泥-石灰石粉胶凝体系的重要性.     

石灰石粉粒度分布对水泥性能的影响

利用灰色关联分析方法研究了石灰石粉的粒度分布对水泥性能的影响.研究结果表明,5 ～11μm、0～5 μm的石灰石粉颗粒分别是水泥3d、28 d抗压强度的最强影响因子.0～23 μm的石灰石粉颗粒对3d、28 d强度起增进作用;石灰石粉颗粒＞23 μm时,水泥强度随着石灰石粉含量的增大而降低.因此,可以通过优化石灰石粉的粒度分布来改善水泥性能.     

石灰石粉对混凝土性能的影响

探讨了掺加不同比表面积和不同掺量的石灰石粉对混凝土的工作性能、力学性能以及抗氯离子渗透性能的影响。适宜的石灰石粉掺量可提高混凝土的坍落度,减少混凝土坍落度的经时损失,并提高混凝土强度。随着石灰石粉掺量提高,混凝土的抗氯离子渗透性能降低。     

磨细石灰石粉对水泥基本性能及抗压强度影响

为了充分了解石灰石粉作为掺合料对新浇注的水泥和硬化水泥浆体的物理、力学性能的影响,采用不同石灰石粉掺量(占胶凝材料质0-35%),同时考虑石灰石粉比表面积(300m2/kg-1000 m2/kg)的影响,通过29组配方进行水泥基本物理性能及水泥胶砂抗压强度指标的测试与分析.研究结果表明,随着石灰石粉掺量增加,水泥标准稠...     

石灰石粉对混凝土性能的影响

通过用石灰石粉替代粉煤灰或矿渣粉进行试验,研究石灰石粉对混凝土强度和工作性能的影响。试验结果表明:在混凝土中掺入适量的石灰石粉,可提高混凝土的和易性,减小坍落度损失,但石灰石粉替代量超过总掺合料的50%以上,混凝土坍损变大,后期强度增进变小。     

石灰石粉高流动砂浆性能的室内试验研究

利用石灰石粉作为粉体材料是生产低强度高流动混凝土的方法之一。基于此目的,研究了石灰石粉的不同体积掺量对高流动砂浆流动性能、力学性能及微观孔结构的影响。研究结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,砂浆达到最佳流动度所需的减水剂掺量逐渐减少,砂浆试件的抗压强度和抗折强度出现一定程度的降低,砂浆中大于200 nm的有害孔的数量明显减少,而小于50 nm的孔的数量明显增多。试验结果证明了石灰石粉具有明显的减水效果和填充作用。     

石灰石混合材料改善高铝水泥后期强度的研究

研究石灰石作为混合材料对高铝水泥或度的影响，探讨其水化作用机理，研究结果表明，适量的石灰石混合材不但可以稳定高铝水泥的早期强度，而且可以有效改善高铝水泥后期强度。     

石灰石粉作为矿物掺合料对水泥胶砂性能的影响研究

本文以石灰石粉等量替代水泥、等量替代粉煤灰或矿渣粉,试验研究了石灰石粉对水泥胶砂流动度和强度的影响。试验结果表明:作为掺合料在砂浆中掺入10%~30%数量的石灰石粉是完全可行的,与单掺粉煤灰相比,石灰石粉与粉煤灰复掺作为掺合料的效果较好;而与矿渣粉相比,石灰石粉与矿渣粉复掺作为掺合料的效果较差。     

石灰石粉在水泥中的应用性能研究

首先介绍了研究项目的背景和国内外石灰石粉在混凝土中的研究现状,分析了当前水泥需用量对石灰石需用量的现状,然后阐述了石灰石粉的作用机理,介绍了档子岭村的石灰石粉特性及对水泥性能的影响,最终认为,石灰石粉作为一种改性材料在水泥中具有良好的应用前景。     

石灰石粉细度对水泥浆体流变性能的影响

为研究石灰石粉细度对水泥浆体流变特性的影响,选用旋转黏度计测定了水泥-石灰石粉浆体流变性能,采用Herschel-Bulkley模型对浆体流变曲线进行拟合得到相关流变参数.结果表明:随石灰石粉细度增加,水泥浆体结构新建能和稠度减小,动态屈服应力增大;增加石灰石粉细度会减小水泥浆体的触变性,延缓水泥浆体触变性的发展,促进水泥浆体瞬时结构恢复能力;随测试时间增加,水泥-石灰石粉浆体结构新建能减小,稠度和动态屈服应力增大.     

颗粒间作用力对水泥-石灰石粉浆体屈服应力的影响机制

通过RHEOLAB QC型旋转黏度计测试了水泥石灰石粉浆体的屈服应力,采用EDLVO理论定量分析了浆体颗粒间作用力,探究了颗粒间作用力对浆体屈服应力的影响机制.结果表明：颗粒间的范德华力是主要的远程力,而在近程时静电力和水合作用力也具有重要作用;浆体总颗粒间作用力的差异主要由颗粒表面间距决定;当D F拟合度增加时,总颗粒间作用力表现为排斥力先增后减,屈服应力先减后增.     

高层建筑石灰岩基底的雷达探测研究

基岩在地下空间的起伏分布是石灰岩地区高层建筑基础设计施工前必须准确了解的关键信息,以马来西亚吉隆坡某拟建高层建筑为例,利用探地雷达对石灰岩基底进行探测试验,并进行数据处理及雷达图像解释分析。雷达探测剖面的解释结果与验证钻孔所揭示的数据基本一致;结果表明,在石灰岩地区,利用该方法可有效地获取石灰岩基底的起伏分布。为基础设计和施工提供依据。     

石灰石粉对磷酸镁胶结材料浆体性能的影响

为了研究石灰石粉对磷酸镁胶结材料(MPC)浆体性能的影响,测试了含石灰石粉MPC浆体的凝结时间、抗压强度、收缩变形和水化温度,分析了含石灰石粉MPC浆体的物相组成和微观形貌.结果表明:掺加适量石灰石粉可明显提高MPC浆体的抗压强度并改善其收缩变形.适量石灰石粉掺加后,MPC浆体早期水化程度显著增加,MPC浆体中主要水化产物MgKPO4·6H2O的结晶程度、生成量和生成比例明显提高,晶体形貌和大小发生了变化,MPC硬化体结构更加致密.     

水泥-石灰石粉浆体流变和结构建立相关性研究

通过RHEOLAB QC型旋转黏度计测试水泥-石灰石粉浆体动、静态屈服应力,探究了水泥-石灰石粉浆体流变和结构建立之间的相关性.结果表明:水泥浆体的流变与其结构建立紧密相关,流变是特定时间点的动态结构建立特征,其衰减速率反映结构建立性能,水泥浆体流变性能发展呈现Roussel线性增长;随石灰石粉掺量增加,水泥浆体流变性能的衰减速率先增加后减小;动态过程会弱化水泥-石灰石粉浆体的结构建立,相较于动态结构建立,石灰石粉对水泥浆体静态结构建立的促进作用更加明显;水泥-石灰石粉浆体静态结构建立呈Perrot指数增长,随动态过程的增加,其后的水泥-石灰石粉浆体静态结构建立速率先增加后减小;动态过程较长且石灰石粉掺量小于20%时,有利于水泥浆体的流变和结构建立;动态过程较短且石灰石粉掺量达30%时,有利于水泥浆体的流变和结构建立.     

温度对石灰石粉在新拌水泥浆体结构建立中作用的影响

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计,以剪切速率恒定的方式测试了水泥-石灰石粉浆体的静态屈服应力、结构建立速率与塑性应变能,研究了不同温度下石灰石粉对新拌水泥浆体结构建立的影响.结果表明:当剪切速率为0.1s~(-1)时,水泥-石灰石粉浆体表现为黏弹性流体,石灰石粉对水泥浆体结构建立的影响与温度有关,浆体静态屈服应力在20℃时随石灰石粉掺量增加而增大,在5,10,30℃时则受石灰石粉掺量的影响较小;浆体结构建立速率在20,30℃时随石灰石粉掺量增加而先增大后减小,并在石灰石粉掺量为10%时达到最大值,在5,10℃时则基本不受石灰石粉掺量的影响;浆体的塑性应变能在5,10,20℃时随石灰石粉掺量增加而增大,但在30℃时基本不变;而当石灰石粉掺量相同时,浆体塑性应变能随温度的升高先增大后降低,并在10℃时达到峰值.     

活性稻壳灰改善水泥-石灰石粉胶凝材料强度及作用机理研究

研究了稻壳灰(RHA)对水泥石灰石粉浆体强度的改善作用,并通过热重和X射线衍射测定了水泥石灰石粉RHA复合浆体的水化程度及水化产物,分析了相关作用机理.结果表明：复合浆体抗压强度随着RHA掺量的增加先增后降,RHA掺量为10%时,复合浆体抗压强度达到最高,与纯水泥浆体相比,掺入10%RHA和10%石灰石粉的复合浆体3、7、28d抗压强度分别提高了821%、1843%、175%,掺入15%RHA有助于提高浆体抗压强度随龄期的增长幅度;RHA具有一定的填充效应、活性效应及内养护作用,掺量小于10%时,RHA填充效应和活性效应起主导作用,能够加速C3S的水化,并进行二次水化反应,提高复合浆体早期抗压强度;RHA掺量增至15%时,因RHA吸附大量水分,降低了水泥的水化程度,导致复合浆体早期抗压强度较低,但随着龄期的增加,RHA逐渐释放吸附水,起到内养护作用,促进水泥水化及参与二次水化反应,从而提高了复合浆体抗压强度的增长.     

石灰石粉在水泥浆体结构建立中的作用机理

采用Zeta电位仪、微量热仪、维卡仪、旋转黏度计和静态称重仪测试了新拌水泥-石灰石粉浆体Zeta电位、水化放热速率、凝结时间、结构新建能和动态屈服应力、静态屈服应力,研究了石灰石粉在新拌水泥浆体静置和非静置状态下结构建立中的作用机理.结果表明:石灰石粉在新拌水泥浆体中的主要作用与浆体是否处于静置状态有关;静置状态下,随石灰石粉掺量(质量分数,下同)增加,水泥浆体Zeta电位绝对值减小,凝结时间减少,诱导期缩短、加速期提前和放热量增加,静态屈服应力增大,石灰石粉在水泥浆体中的微晶成核作用占主导;非静置状态下,随石灰石粉掺量增加,新拌水泥浆Zeta电位绝对值减小,动态屈服应力、结构新建能减小,石灰石粉在水泥浆体中的级配和稀释作用占主导;非静置状态下,若新拌水泥浆体只受微动的影响,随石灰石粉掺量增加,水泥浆体剪切应力增加速率先增大后减小,在石灰石粉掺量为20%时达到最大值.     

粉煤灰-石灰石粉高强混凝土的Cl^-扩散性能

采用NT BUILD492方法测定了高强混凝土的Cl-扩散系数,研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及粉煤灰和石灰石粉双掺对高强混凝土Cl-扩散性能的影响.结果表明,随着石灰石粉单掺掺量的增加,混凝土28 d强度下降,混凝土抗Cl-扩散能力降低;在石灰石粉高强混凝土中掺入粉煤灰,能有效提高其抗Cl-扩散能力,提高其28 d抗压强度.