為進一步促進我國水泥和混凝土企業(yè)對石灰石粉的研究與應用，中國混凝土與水泥制品協(xié)會于2013年6月22日在廣西南寧組織召開了全國石灰石粉在水泥與混凝土中應用技術研討會，會議由中國混凝土與水泥制品協(xié)會主辦，北京中宇砼鑫科技發(fā)展有限公司承辦，山東眾森科技股份有限公司協(xié)辦。會議邀請到多位行業(yè)專家介紹石灰石粉在水泥與混凝土中應用技術研究情況，清華大學閻培渝教授做《水泥和混凝土的石灰石粉》為主題的報告。

　　清華大學閻培渝教授詳細介紹了石灰石粉在水泥和混凝土的應用情況，他先介紹了歐洲水泥中石灰石粉標準 ENV-197，標準中有硅酸鹽石灰石粉水泥CEM-II-L，這項標準中又有兩種情況，CEM-II-L(A): 石灰石粉摻量5-20%的規(guī)定；CEM-II-L(B): 石灰石粉摻量21-35%。這個標準在歐洲有，但是實際生產(chǎn)應用，可以忽略。而在我國《通用水泥》（GB175）標準中，有如下圖詳細說明：

　　通用硅酸鹽水泥組成
　　目前，通用硅酸鹽水泥組成材料分為：活性混合材料（?；郀t礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質混合材料）、 非活性混合材料（活性指標低于標準要求的?；郀t礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質混合材料；石灰石和砂巖，其中石灰石中的Al₂O₃含量應不大于2.5%）、窯灰、助磨劑（水泥粉磨時允許加入助磨劑，其加入量應不大于水泥質量的0.5%）。
　　在普通硅酸鹽水泥中摻加的活性混合材料中，允許用不超過水泥質量8%的非活性混合材料或不超過水泥質量5%的窯灰代替；在礦渣硅酸鹽水泥中允許用不超過水泥質量8%的活性混合材料、非活性混合材料或窯灰中的任一種材料代替礦渣；復合硅酸鹽水泥的混合材為由兩種（含）以上活性混合材料或/和非活性混合材料組成，其中允許用不超過水泥質量8%的窯灰代替。摻礦渣時混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復。
　　水泥最佳顆粒級配為：3～32μｍ顆粒對砂漿強度增長起主要作用，其間粒度分布應是連續(xù)的，總量不低于65 ％ 。小于3μｍ的細顆粒，易結團，不要超過10％；粒徑1μｍ以下的小顆粒，在加水拌和過程中就水化了，對砂漿強度作用很小，反而造成砂漿較大收縮。大于65μｍ 的顆?；钚院苄。@兩部分顆粒最好沒有。

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　　石灰石粉
　　石灰石粉是惰性混合材，質軟，易磨細。在水泥粉體中處于顆粒粒度分布曲線上最細的一端，可以改善顆粒級配。在配制需要高粉體含量的混凝土時，如自密實混凝土，可使用石灰石粉。國外在配制自密實混凝土時摻入大量石灰石粉，摻量最高達到300kg/m³。摻入石灰石粉可以增加漿體含量，改善黏聚性，提高泵送性能。在我國許多水電工程中均采用了石粉取代部分細骨料，取得了良好的效果。石粉在一定摻量范圍內(nèi)具有微集料效應，能改善新拌混凝土的和易性，對混凝土的凝結時間幾乎沒有影響。在我國許多水電工程中，采用了石灰石粉作為礦物摻合料。龍灘水電站中采用石粉取代25%的粉煤灰，共同作為混凝土摻合料，對碾壓混凝土的VC值影響不大，不影響其抗壓強度、劈拉強度和抗?jié)B性能?？梢越档突炷恋慕^熱溫升3~5℃，這對于減小溫度應力，提高混凝土抗裂能力非常有利。
　　水泥、粉煤灰和石灰石粉三元復合膠凝材料
　　中國水電科學院陳愷新在國家三科一新的研究支持下面，研究了水泥、粉煤灰和石灰石粉三元復合膠凝材料。陳愷新認為水泥、粉煤灰和石粉三者顆粒間發(fā)生可以發(fā)生一種“填充效應”，顆粒間的空隙減小，使空隙水減少，自由水增加，則漿體的流變性增大。PO硅酸鹽水泥34%、磨細錳鐵礦渣23%和石灰石粉43%組成的三元復合膠凝材料用于水電站工程上有很好的效果。
　　北京恒坤混凝土公司曾試驗用超細石灰石粉配制混凝土，用水量僅130kg/m3，28天強度可達50MPa。后期試驗沒有持續(xù)，其原因不詳?，F(xiàn)在北京沒有實際工程使用。
　　國內(nèi)在PC32.5復合硅酸鹽水泥中摻加石灰石粉，最高摻量可達20%。而且這種情況下水泥的品質較差，不能用于鋼筋混凝土結構，只用于抹灰砂漿等非結構用途。如果摻量超過22%，則砂漿粘附性能很差。曾有人向京滬高鐵工程推薦使用石灰石粉，號稱能提高早期強度，縮短拆模時間。曾做過一根實驗梁，但真正實驗梁是由礦渣粉與石灰石粉的混合物，最終沒有實際使用。

　　上圖是自己磨的石灰石粉的顆粒，這個顆?？闯鰜硎沂鄣念w粒非常細，與水泥、粉媒灰相比較它的顆粒粒度也是非常細。

　　石灰石粉的粒度分布

　　石灰石粉的粒度分布

　　石灰石粉摻量與膠砂試件抗壓強度的關系

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　　石灰石粉摻量與膠砂試件抗折強度的關系

　　石灰石粉摻量對膠砂試件比強度的影響

　　從上圖可以看出，適量的摻加石灰石粉對膠砂試件比強度的影響不大，這也從另外層面反映了現(xiàn)在水泥中適量的摻加石灰石粉是可行的。也就是說100%的水泥孰料加10%的石灰石粉，相當于在PO水泥中加8%的非活性復合材。
　　石灰石粉的作用
　　石灰石粉具有如下作用：填充作用--使?jié){體結構密實；稀釋作用--加速水泥的水化，提高水泥的水化程度；化學反應--生成碳鋁酸鹽。
　　閻培渝表示，在談到石灰石粉時，大家都很關注碳硫硅鈣石 Thaumasite的反映，會不會破壞混凝土的機理反映。碳硫硅鈣石最早在歐洲被發(fā)現(xiàn)。而且它只在低溫（<15℃）環(huán)境中生成。它的分子式：[Ca₃Si(OH)6·12H₂O](SO4)(CO₃)。它具有類似于鈣礬石的結構，可與鈣礬石形成有限固溶體。現(xiàn)有研究證明，在有CaCO3微粉存在時，碳硫硅鈣石可很快生成，但必須有鈣礬石預先生成，作為晶核，促使其形核結晶。

　　硫酸鹽侵蝕與碳化共同作用下，可生成碳硫硅鈣石。這會導致CSH凝膠分解，使硬化漿體失去膠凝性，造成嚴重后果。由于這種破壞作用是針對水泥的水化硅酸鹽相，而不是水化鋁相，因此抗硫酸鹽水泥也沒有保護作用。在我國目前有文獻報道過的的碳硫硅酸鹽破壞實例，如：黃河八盤峽水庫大壩廊道：有大量滲水，膠凝材料成為稀泥狀。修補后很快再次損壞。新疆永安水庫大壩廊道：有大量滲水，膠凝材料成為稀泥狀。建成后一年即損壞。
　　結論：
　　最后，閻培渝強調(diào)，目前，在我國除了在水電工程的低強度大體積混凝土結構中成功使用外，在我國房屋建設、鐵路、公路、水運等領域沒有成功使用石灰石粉的案例。對于含有石灰石粉的混凝土的耐久性沒有全面研究，缺乏經(jīng)驗。含有石灰石粉的混凝土的配合比設計沒有理論指導。要慎重推廣石灰石粉?，F(xiàn)在不宜盲目上石灰石粉生產(chǎn)線。不必專門編制“用于水泥生產(chǎn)的惰性混合材”標準。

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