摘要：碳酸钙在我国南方地区来源丰富、加工便宜，经过粉末加工其颗粒可达到纳米粒径，具有一定潜在的活性，当前在在混凝土材料中的应用中成为研究的热点，本文通过对碳酸钙粉末的进行相关实验和进行数据分析，从中确定碳酸钙粉末对混凝土物理性能的影响。
关键词：碳酸钙粉 混凝土 和易性 影响
1前言
当前我国的土木工程正处于快速发展、大规模发展和质量不断提高的阶段，其中在土木工程材料应用中，混凝土占主要地位，应用的数量庞大，由于技术限制，当前大部分混凝处于较低的相对强度，施工性能进步慢，从而严重影响着土木工程的项目发展。随着科技发展纳米技术在混凝土中的应用中具有前沿性，已成为混凝土技术科研研究领域的一个热门方向。如在纳米二氧化硅在水泥生产应用为例子，对水泥的质量和产量有很大的改善。与此同时碳酸钙粉末则是一种活性较低、价格便宜的纳米级矿物质粉末，其尺寸与纳米二氧化硅相当，但是其价格却是纳米二氧化硅的十分之一。通过国内外研究发现，碳酸钙粉末与普通粒子的特性具有较大的差异，如其表面原子数、比表面积和表面能等性质，当前国内外也在研究碳酸钙粉末对混凝土物理性能和耐久性的影响，如凝土性能的要求混凝土抗压强度、抗折强度等，对混凝土耐久性抗冻性、碳化能力、抗渗透能力、抗侵蚀能等性能。
2碳酸钙粉末在混凝土配制中的应用
2.1混凝土材料选取
选用材料：PO42.5，密度为3.14g/cm；中砂，符合2区级配，密度为2.6g/cm3；碎石，最大粒径30mm，表观密度为2.65 g/cm3；所用水为自来水。现场砂含水率2.5%，石含水率1.5%。
2.2混凝土设计的参数
试验中的坍落度设计大于 120mm，混凝土强度等级为C30基准，在混凝土拌制过程中通过不同的掺入碳酸钙粉末量的，其配合表如下。
表 1 不同掺量碳酸钙粉末混凝土配合比 /kg·m3
3碳酸钙粉对混凝土物理性能的影响
3.1碳酸钙粉末对和混凝土易性的影响
碳酸钙经过粉末处理后，其颗粒直接较小，在水泥和水的作用下会有效增加浆体量和增大浆体的比表面积。故其流动性性能得到很好的改善、浆体吸水大量水分起到很好的保水性。在实验过程中发现总掺量为10%～30%时可以提供混凝土的物理性能。
3.2碳酸钙粉末对水化过程的影响
参考国内外相关资料，可见，碳酸钙粉末改性水泥基材料的作用常见有3种形式，如化学作用、晶核作用、填充作用。其中化学作用和晶核作用为影响水泥水化过程的主要形式。在水泥水化的过程中，碳酸钙粉体颗粒可作为成核场所，增大了水化产物C-S-H凝胶在石灰石粉颗粒上沉淀的指标，同时可以加快了C3S发生相关水化速度，同时纳米碳酸钙和C3A发生水化反应形成一种碳铝酸钙（CaO·3Al2O3·CaCO3·11H2O），可以促进水泥基材料硬化。其他情况如水泥中掺入粉煤灰时，碳酸钙粉末具有降低熟料矿物中C3S的含量和促进水化产物Ca（OH）2的的生成，本水化反映可以参考相关文献，如下图1所示的不同掺量的纳米碳酸钙对水化反应的影响。
在碳酸钙粉末作用下水泥的水化产物为C3A·CAX·H10－12 C3 A·3 CAX·H30－32，可假设水化产物碳酸钙粉末和水泥发生水化的反应方程式如下。
3.3碳酸钙粉末对混凝土的力学性能的影响
通过参考相关资料发现，由于掺入碳酸钙粉末后混凝土的和易性得到改善，可以较少混凝土的空隙或孔隙，从而在受力过程中使得粗骨料发挥着更大的作用。其强度变化可参考如下图2所示。
4总结
通过本文的分析，适量碳酸钙粉末在在混凝土配合比中对水化作用具有促进作用。适量的纳米碳酸钙可以促进水泥水化，水化的产物对混凝土孔洞结构具有改善作用，同时对混凝土的抗压抗折强度都有提高。虽然通过研究表明碳酸钙粉末对混凝土的物理性能具有改善作用，和碳酸钙粉末的成本低廉，但是由于研究的不够深入和对负面影响研究还有一定的欠缺，故本文研究简易在普通构件的混凝土上适量掺入适量的碳酸钙粉是可行的，在特殊结构或受力重要结构上谨慎应用。
参考文献
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论文作者:陈建伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/23
标签：碳酸钙论文; 混凝土论文; 水化论文; 粉末论文; 纳米论文; 水泥论文; 作用论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;