水泥、石灰石粉、礦粉復(fù)合膠凝材料干縮性能研究

第13卷第2期 2010年4月 建　筑　材　料　學(xué)　報(bào) journalofbuildingmaterials 　 vol.13,no.2 apr.,2010 收稿日期:2009204213;修訂日期:2009205225 基金項(xiàng)目:高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(200804861060);中建股份科技研發(fā)課題(cscec220092z219) 第一作者:劉數(shù)華(1978—),男,江西吉安人,武漢大學(xué)副教授.主要從事高性能水泥基材料研究.e2mail:shliu@tsinghua.edu.cn 　　文章編號(hào):100729629(2010)0220218205 石灰石粉對(duì)復(fù)合膠凝材料水化特性的影響 劉數(shù)華 (武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢430072)

依據(jù)相關(guān)理論進(jìn)行了砂漿抗裂性能試驗(yàn),通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析討論,研究了礦粉對(duì)水泥—石灰石粉膠凝材料早期開裂性能的影響,結(jié)果表明礦粉可延遲水泥基膠凝材料的開裂時(shí)間,隨著礦粉摻量的增加,延遲效果越明顯。

研究了石灰石粉和粉煤灰對(duì)復(fù)合膠凝材料性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,石灰石粉具有比粉煤灰更好的減水效應(yīng);在石灰石粉-粉煤灰-水泥三元復(fù)合膠凝材料中,石灰石粉和粉煤灰摻量相同時(shí),其復(fù)合膠凝材料的早期強(qiáng)度比粉煤灰高,而后期更低,但兩者復(fù)合時(shí),強(qiáng)度仍更高。

利用石灰石粉和粉煤灰與熟料復(fù)合制備復(fù)合膠凝材料,并與普通硅酸鹽水泥對(duì)比研究在保持混凝土坍落度相同的情況下,它們的開裂敏感性。結(jié)果表明:石灰石粉-粉煤灰-熟料復(fù)合膠凝材料制備的混凝土不同齡期的抗壓強(qiáng)度均高于普通硅酸水泥制備的混凝土的抗壓強(qiáng)度。圓環(huán)的剛度低于混凝土的剛度時(shí),混凝土不會(huì)產(chǎn)生開裂情況。平板法中石灰石粉-粉煤灰-熟料復(fù)合膠凝材料開裂敏感性明顯低于普通硅酸鹽水泥的開裂敏感性。石灰石粉和粉煤灰復(fù)合作用能夠改善膠凝材料的開裂敏感性。

研究了石膏品種和摻量對(duì)粉煤灰-石灰石粉-熟料復(fù)合膠凝材料膠砂強(qiáng)度的影響。研究發(fā)現(xiàn),在石膏摻量相同的情況下,摻so3含量較高石膏的試樣2抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均大于試樣1(所摻石膏中so3含量較低)。當(dāng)采用同一品種石膏時(shí),復(fù)合膠凝材料強(qiáng)度隨石膏摻量增加而提高。試驗(yàn)顯示在配制混合材料摻量較大的復(fù)合膠凝材料時(shí),適當(dāng)增加so3含量可以促進(jìn)復(fù)合膠凝材料強(qiáng)度的發(fā)展。

首先介紹了研究項(xiàng)目的背景和國(guó)內(nèi)外石灰石粉在混凝土中的研究現(xiàn)狀,分析了當(dāng)前水泥需用量對(duì)石灰石需用量的現(xiàn)狀,然后闡述了石灰石粉的作用機(jī)理,介紹了檔子嶺村的石灰石粉特性及對(duì)水泥性能的影響,最終認(rèn)為,石灰石粉作為一種改性材料在水泥中具有良好的應(yīng)用前景。

采用石灰石粉等質(zhì)量替代水泥的方法,通過試驗(yàn)研究,探討了石灰石粉對(duì)水泥石灰石粉膠凝體系相關(guān)性能的影響,得到了一些有價(jià)值的結(jié)論,對(duì)石灰石粉與水泥膠凝體系性能的進(jìn)一步研究有重要意義。

2008年第6期 中圖分類號(hào):tq172．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b文章編號(hào):1007－0389（2008）06－06-03 石灰石粉在復(fù)合膠凝材料水化中的作用機(jī)理 劉數(shù)華1，閻培渝2 （1.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430072；2.清華大學(xué)土木工程系,北京100084） 摘要：將石灰石粉用作水工混凝土礦物摻合料，不僅能改善混凝土的性能，而且能降低工程造價(jià)，是綠色混凝土的重要發(fā)展 方向之一。文章介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在石灰石粉應(yīng)用方面的研究概況及存在的不足；通過微觀研究，得出石灰石粉在復(fù)合膠凝材 料水化中的三大作用機(jī)理：填充效應(yīng)、活性效應(yīng)和加速效應(yīng)；最后，提出石灰石粉應(yīng)用研究中丞待解決的問題，指出還需繼續(xù)開 展的研究工作重點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：石灰石粉；復(fù)合膠凝材料；水化；作用機(jī)理。 actionmechani

石灰石粉在混凝土中應(yīng)用分析 摘要：石灰石粉作為混凝土中的摻合料，是發(fā)展綠色混凝土的有效途徑。闡述當(dāng)前國(guó)內(nèi)混凝 土中摻石灰石粉的研究現(xiàn)狀，摻適量石灰石粉可以改善混凝土結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)混凝土和易性，提 高低溫下混凝土抗硫酸鹽侵蝕性，前景可觀。 關(guān)鍵詞：石灰石粉、混凝土、摻量、抗硫酸鹽侵蝕性 1.概況 我國(guó)水泥混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題十分嚴(yán)重，水泥基材料硫酸鹽與氯鹽的侵蝕現(xiàn)象十分 普遍，局部地區(qū)還受到硫酸鹽與氯鹽的雙重侵蝕。沿海港口、鹽田及鹽漬土地區(qū)，通常含有 大量硫酸鹽及氯鹽，對(duì)混凝土及鋼筋具有嚴(yán)重侵蝕作用，使該地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物遭到 嚴(yán)重破壞，建筑物也受到雙重腐蝕，達(dá)不到結(jié)構(gòu)的預(yù)期壽命。 20世紀(jì)30年代以來，混凝土主要以粉煤灰為摻和料，不但減少了水泥用量，而且提高 了混凝土的強(qiáng)度，也增強(qiáng)了混凝土的耐久性。然而，近年隨著水電建設(shè)、工民建等行業(yè)的迅 猛發(fā)展，粉煤灰需求

石灰石粉（碳酸鈣）用途 2013-6-210:51:17點(diǎn)擊：36 石灰石是常見的一種非金屬礦產(chǎn)。我國(guó)石灰石礦產(chǎn)資源豐富,占世界總儲(chǔ)量的64%以上,是一種具有優(yōu)勢(shì) 的天然資源。目前國(guó)外較發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)等在石灰石利用和深加工方面成果累累,專利有400～500 項(xiàng)。隨著國(guó)外高檔碳酸鈣材料、填料進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),促進(jìn)了國(guó)內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步,加快了我國(guó)碳酸鈣深加工品種的 快速增長(zhǎng),并向著多元化、專業(yè)化、精細(xì)化方向迅速發(fā)展,拓展開更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 1.石灰石用途 石灰石用途廣泛,產(chǎn)品市場(chǎng)前景看好,但因?yàn)槭沂谥袊?guó)面廣量豐,無地方資源優(yōu)勢(shì)可言,必須靠實(shí)力和 其他優(yōu)勢(shì)獲取市場(chǎng)份額。因此,面對(duì)這一資源,在開發(fā)應(yīng)用時(shí),應(yīng)慎重選擇,取最短的工序,最可能簡(jiǎn)單的方法, 最現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng),以低成本、高質(zhì)量,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。綜合國(guó)內(nèi)外石灰石產(chǎn)品深加工發(fā)展

超細(xì)石灰石粉水泥基材料早期性能研究

第31卷　第4期 2009年2月 武　漢　理　工　大　學(xué)　學(xué)　報(bào) journalofwuhanuniversityoftechnology vol.31　no.4 　feb.2009 doi:10.3963/j.issn.167124431.2009.04.032 超細(xì)石灰石粉水泥基材料早期性能研究 尹　耿,馬保國(guó),張風(fēng)臣,吳媛媛 (武漢理工大學(xué)硅酸鹽材料工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢430070) 摘　要:　研究了超細(xì)石灰石粉水泥基膠凝材料需水量、力學(xué)性能,從電阻率和x射線衍射試驗(yàn)分析了超細(xì)石灰石粉水 泥漿體水化初期結(jié)構(gòu)形成機(jī)理。結(jié)果表明,石灰石粉摻量35%時(shí),與未摻加石灰石粉基準(zhǔn)試樣相比,需水量隨石灰石粉 細(xì)度的增加呈先降低后增加的峰谷式變化;超細(xì)石灰石粉摻量對(duì)水泥基膠凝材料力學(xué)性能影響表現(xiàn)為

研究了超細(xì)石灰石粉水泥基膠凝材料需水量、力學(xué)性能,從電阻率和x射線衍射試驗(yàn)分析了超細(xì)石灰石粉水泥漿體水化初期結(jié)構(gòu)形成機(jī)理。結(jié)果表明,石灰石粉摻量35%時(shí),與未摻加石灰石粉基準(zhǔn)試樣相比,需水量隨石灰石粉細(xì)度的增加呈先降低后增加的峰谷式變化;超細(xì)石灰石粉摻量對(duì)水泥基膠凝材料力學(xué)性能影響表現(xiàn)為早期強(qiáng)度在低摻量下增加2.7%—4.4%,摻量增加,強(qiáng)度降低4.7%—35.0%;超細(xì)石灰石粉能夠改善水泥基材料柔韌性,不同細(xì)度石灰石粉在摻量5%、15%、35%時(shí)28d壓折比均小于未摻加石灰石粉的基準(zhǔn)試樣5.2;超細(xì)石灰石粉摻入膠凝材料中在水化進(jìn)行600min前能夠促進(jìn)水泥水化,電阻率高于未摻加石灰石粉基準(zhǔn)試樣,而后,其電阻率的增長(zhǎng)遠(yuǎn)小于未摻加石灰石粉基準(zhǔn)試樣;超細(xì)石灰石粉的摻入能和水泥基材料中的鋁相反應(yīng)生成比硫鋁酸鹽更加穩(wěn)定的碳鋁酸鹽。

通過測(cè)定水泥膠砂不同齡期干縮率,分別研究了石灰石粉、粉煤灰單摻以及石灰石粉和粉煤灰雙摻對(duì)水泥膠砂干燥收縮性能的影響。結(jié)果表明:隨著石灰石粉摻量增加,膠砂干燥收縮先增大后減小,石灰石粉摻量為10%左右時(shí)膠砂干燥收縮最大;膠砂干燥收縮隨粉煤灰摻量增加先減小后增大,粉煤灰摻量10%左右時(shí),膠砂干燥收縮最小;石灰石粉摻量一定時(shí)摻入粉煤灰可以減小膠砂干燥收縮。

以比表面積為413m2/kg、521m2/kg、846m2/kg、1241m2/kg的石灰石粉和32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥為研究對(duì)象,將不同細(xì)度的石灰石粉以0%、5%、10%、15%、20%、30%的比例等質(zhì)量取代p.c32.5水泥,對(duì)比研究了石灰石粉對(duì)p.c32.5水泥凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度、需水比以及砂漿強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:摻加石灰石粉可以降低水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量,石灰石粉的比表面積越大,水泥的需水量比越小;石灰石粉對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間影響較小;對(duì)水泥膠砂的早期強(qiáng)度影響較大;石灰石粉的顆粒越小,對(duì)水泥的性能越有利。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,石灰石粉做混合材時(shí),可將其摻量放寬到20%。

試驗(yàn)采用砂漿試件,分別摻入15%、30%以及50%的石灰石粉,以早期抗折、抗壓強(qiáng)度及水化熱為研究對(duì)象,并以粉煤灰作對(duì)比研究石灰石粉對(duì)水泥早期性能的影響。研究結(jié)果表明:石灰石粉摻量為15%時(shí),試件早期抗折、抗壓強(qiáng)度均降低非常小,并隨著水灰比的增大而加劇;同時(shí),試件早期抗折、抗壓強(qiáng)度隨石灰石粉摻量的增大而降低,與粉煤灰相比相同摻量時(shí)石灰石粉對(duì)試件早期抗折、抗壓強(qiáng)度的降低作用較小。石灰石粉對(duì)水泥早期水化有促進(jìn)作用,選擇石灰石粉作為混凝土摻合料是經(jīng)濟(jì)可行的。

將不同比表面積的石灰石粉按不同比例摻入水泥中,對(duì)水泥的性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明:石灰石粉的加入,能有效提高水泥的外加劑相容性、促進(jìn)水泥的水化及提高水泥膠砂的體積穩(wěn)定性;一定顆粒分布的石灰石粉對(duì)水泥膠砂的流動(dòng)性能及強(qiáng)度有促進(jìn)作用。

將石灰石破碎后產(chǎn)生的粒徑小于0.08mm的粉塵顆粒按不同比例等量替代水泥,研究其對(duì)水泥膠砂性能的影響。結(jié)果表明,石灰石粉塵的摻量小于12%時(shí),既具有減水作用,又不降低膠砂強(qiáng)度;同時(shí),石灰石粉塵的摻入能有效改善水泥膠砂的收縮性能和抗硫酸鹽侵蝕性能,說明石灰石粉塵具有一定的活性,不是惰性材料。

石灰石粉對(duì)水泥基材料性能的影響

石灰石粉耗發(fā)電量石灰石耗率 入口煙氣量 （10000m3 /h） 入口so2濃度 （mg/nm3） 脫硫效率 （%） caco3（摩爾 量為100） #div/0!0.93100 so2（摩爾量 為64） 鈣硫比 （1.03- 1.06） 吸收劑純度 （85%以上） 機(jī)組容量負(fù)荷率 641.050.9535

本文對(duì)低品位石灰石化學(xué)成分進(jìn)行了詳細(xì)分析,并列出了低品位石灰石所含有的微量元素,研究了低品位石灰石粉磨特性,做了低品位石灰石易磨性試驗(yàn),設(shè)計(jì)了低品位石灰石替代優(yōu)質(zhì)石灰石方案,并分析了低品位石灰石配料對(duì)熟料質(zhì)量的影響,結(jié)果顯示采用低品位石灰石配料燒制的水泥熟料礦物組成沒有明顯差異。

主要采用xrd、dta/tg、sem、mip及等溫微量量熱儀研究了華新硅酸鹽水泥以及摻有活化煤矸石細(xì)粉水泥膠凝體體系的水化性能和微觀結(jié)構(gòu),試驗(yàn)證明煅燒后的煤矸石具有火山灰活性。摻有活化煤矸石細(xì)粉的水泥漿體結(jié)構(gòu)較疏松,孔隙較多,但隨著齡期的增長(zhǎng),漿體結(jié)構(gòu)變得越來緊密,其主要的水化產(chǎn)物亦為水化硅酸鈣凝膠、鈣礬石和ca(oh)2晶體。