摘要：对于石灰石来说，属于一类由方解石构成的矿物质，其资源非常丰富，在建筑材料、冶金以及化工等领域广泛应用。从水泥工业角度来看，其主要是作为煅烧水泥熟料用的生料加以应用。石灰石属于混凝土的一类掺合料，本文重点对石灰石矿粉在水泥混凝土当中的应用进行研究，以期为石灰石矿粉的实际应用价值的提升以及水泥混凝土的优化配置提供一些具有价值的参考建议。
关键词：石灰石矿粉；水泥混凝土；应用
石灰石作为一类水泥混合料，通常认为属于惰性材料之一，没有水化活动的功效。相关研究显示：当石灰石掺量偏低（低于水泥质量的10%或10%以下）的条件下，石灰石能够使混合水泥的早期强度得到有效提升；而倘若其掺和量持续增加，那么水泥的强度将会显著下降[1]。近年来，为了使混凝土的早期强度得到有效提升，对石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用开展了深入的研究。总之，为了水泥混凝土应用质量的提升，本文有必要针对石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用展开研究。
一、实验准备分析
相关研究表明：如果石灰石的掺量偏高，则水泥与混凝土的力学性能会大大减弱。从现状来看，在优化的解决措施方面较为缺乏。因此，有必要通过实验，研发出符合水泥混凝土应用的石灰石矿粉。基于实验准备环节，一方面需要做好原材料的准备工作，另一方面有必要明确相应的方法，主要涉及的内容如下：
（一）原材料的选择
在石灰石复合激发剂研发过程中，需确保所研发出来的石灰石能够对熟料进行调整，同时还能够对石灰石颗粒级配以及细度进行调整。基于水泥水化期间，能够和石灰石形成早强性水化产物，进一步使熟料的后期水化得到有效促进，其掺量控制为水泥质量的0.3%到0.8%之间。在石灰石混合料当中，CaCO3的含量为95.4%；硅酸盐水泥熟料的28天抗压强度为60MPa；同时准备好FDN高效减水剂[2]。
（二）实验方法
基于石灰石硅盐酸水泥制作期间，需配置实验室标准小盒，然后将石灰石碎石与水泥熟料放入其中，进一步完成粉磨作业。基于粉磨期间，需给予合适剂量的复合激发剂，并将混合水泥的细度大概控制于4100cm2/g[3]。在混凝土实验过程中，需对硅酸盐水泥熟料与石膏进行磨制，以此作为基准水泥，值得注意的是此过程不可添加其他混合料。此外，还有必要对混凝土的收缩实验检测方法加以明确，保证混凝土具备优良的养护环境。
二、实验结果分析
在遵循上述原材料选择原则以及实验方法原则的基础上，进行实验，能够得到不错的实验结果。下面将从石灰石作为水泥混合材料、作为混凝土掺合材料以及石灰石矿粉混凝土的收缩性能三大方面对实验结果进行分析，涉及的主要内容如下：
（一）石灰石作为水泥混合材料的实验结果分析
在水泥总质量当中，石灰石掺量所占的比重在0%到30%之间；而对于石膏掺量来说，在水泥总质量当中的比重则为5%；为了达到实验比较的目的，在其中的一组中添加了复合激发剂，掺量根据石灰石的掺量合理变化；另一组则不进行复合激发剂的添加。基于实验期间，为使两组石灰石的性能的对比更加方便，将全部水泥的比表面积控制在（4100±100）cm2，实验结果显示：在复合激发剂未添加的情况下，低于10%的石灰石掺量能够使早期强度的发展得到有效促进；当掺量超过10%，在石灰石掺量增大的情况下，水泥的强度会随之减弱；在石灰石掺量大于20%的情况下，水泥强度没有办法达至42.5MPa的标准；在添加复合激发剂的情况下，3天与28天强度都比不掺和激发剂水泥存在更大幅度的提升。尤其是石灰石掺量偏多的情况下，强度增加的幅度更大。比如：在石灰石掺量达到30%的情况下，掺激发剂水泥的28天抗拒强度为46.2MPa，抗折强度则为7.0MPa，和没有掺和激发剂的水泥提升了38.2%、14.3%[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，此类水泥的其他物化指标均完全处于正常状态。
（二）石灰石作为混凝土掺合材料的实验结果分析
把预制比表面积为（660±10）m2/kg的石灰石粉与磨细矿渣取代等质量的水泥视为胶凝材料，进一步进行混凝土的制备，将胶凝材料的总量控制于500kg/m3。针对一样的混凝土配合比，然后针对掺和激发剂作为一组，将没有掺和激发剂作为另一组，然后进行比较。基于混凝土搅拌过程中添加适量的激发剂，掺量根据石灰石的用量不同而产生了变化，在胶凝材料总量中所占的比重大概在0.5%到0.8%之间，FDN减水剂掺量控制在胶凝材料用量的0.8%，结果显示：当石灰石的掺量在10%的情况下，混凝土强度达到最高，之后在石灰石矿粉掺量增加的条件下，混凝土的强度随之降低；在石灰石粉掺量在30%的情况下，强度达到最低值。对于激发剂来说，可以使混凝土的强度得到有效提升，但是和石灰石水泥比较，在提升的幅度上偏低，通常在10%或10%以下，总结起来是受到石灰石复合激发剂机理的影响，其机理主要包括，一方面，可以使熟料水化的速度得到有效加快；其二，可以和石灰石颗粒反应形成水化产物，进一步使石灰石颗粒的界面性能得到有效改善；基于水泥粉磨期间，可以使熟料与石灰石的颗粒级配得到有效改善，进一步使颗粒的均匀性增强以及细颗粒的比例增多。
结合上述各项结果分析，可知倘若激发剂是基于混凝土搅拌过程中添加，则会失去外力的作用，进而使其加强的效果遭到一定程度的制约。基于水胶比一致的条件下，对石灰石粉采取磨细措施，能够使混凝土的坍落度得到有效提升，进而使坍落度损失得到有效降低。然而，相关研究证实，如果石灰石粉掺量偏多，比如在20%或者20%以上的情况下，混凝土便会发生泌水的情况，对于此类问题可对石灰石表面积进行提高，从而使此类问题得到有效解决。但是，在细度这样高的情况下，石灰石粉的实际应用价值便会在很大程度上受到影响。因此，可以采取掺和增稠剂的方法加以解决。
（三）石灰石矿粉混凝土的收缩性能分析
在此次实验过程中，对混凝土与石灰石粉掺量在10%的混凝土的收缩性能、在20%的混凝土的收缩性能，在30%的混凝土的收缩性能进行了检验。结果显示：基准混凝土的收缩率最高，石灰石粉能够使混凝土的收缩得到有效降低，并且在掺量越高的情况下，其效果降低的越来越显著。比如，当石灰石粉掺量在30%的情况下，其28天收缩率和基准混凝土相比下降了40%[5]。这主要是因为基于石灰石当中CaCO3与水泥当中的C3A使具备膨胀性的产物水化碳铝酸钙得到有效形成，由于石灰石粉在表面上存在光滑的特点，在消耗水量上偏低，基于低水胶比的条件下，等同于水/水泥的比例得到有效增强，所以能够使因自干燥作用而产生的自收缩效应得到有效改善；值得注意的是，此类作用是在石灰石粉掺量增加的条件下而随着增加。
三、结语
通过本文的探究，认识到石灰石作为一类水泥混合料，将其合理、科学地应用到水泥混凝土当中，当石灰石掺量低于水泥质量的10%的条件下，能够使混合水泥的早期强度得到有效提升。为了提升石灰石矿粉在水泥混凝土当中的应用价值，有必要进行相应的实验，掌握石灰石矿粉的掺和剂量，使其提高水泥混凝土的性能。总而言之，相信在合理应用石灰石矿粉的条件下，水泥混凝土的性能及应用价值将能够得到有效提升，进一步生产工作效益的提升奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]冯桂云,曹双梅.石灰石粉在水泥中的应用性能研究[J].混凝土,2012,04:67-68.
[2]林鹏,潘俊辉,王国文.石灰石粉在混凝土行业中的应用研究进展[J].广东建材,2014,11:71-75.
[3]王海潮.矿粉在混凝土中的应用[J].河南建材,2014,06:18-20.
[4]周晖,毛琛琛,王彩萍,周明凯,陆科奇.石灰石取代矿粉在路面基层水泥中的应用研究[J].公路,2015,03:177-180.
[5]杨燕.浅析矿物掺合料粉煤灰和磨细石灰石粉在水泥和混凝土中的应用[J].福建建材,2014,05:3-5.
论文作者:李燕妮
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
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