含硅质石灰石骨料及其石粉在压蒸养护混凝土中的应用

兰文德

（天津建华管桩有限公司300301）

摘 要：本文通过对含硅质石灰石骨料及其石粉在压蒸养护混凝土中应用的试验，分析硅质石灰石骨料及其石粉对压蒸养护混凝土的影响，为含硅质石灰石矿产资源的科学开采及利用提供思路。本试验结果表明，含硅质石灰石骨料及其适量石粉在压蒸养护混凝土中应用能起到积极的作用，可改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土强度。

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关键词 ：硅质；骨料；压蒸养护；混凝土；石粉含量

前言

近年来，随着经济建设的高速发展，混凝土得到广泛应用。骨料作为混凝土中的大宗原材料，其不科学的开采，给自然资源造成的浪费及环境的影响已经引起社会的广泛关注。

近年来围绕骨料的科学开采及应用已开展了大量的试验研究，取得了．一定的成果。但对于具体的矿产资源，结合其材质特点，充分考虑其物理及化学特性，最大程度地发挥其应有的价值，提高其开采利用率，减少资源的浪费及对环境的影响等研究目前较少。

预制高强混凝土构件生产采用压蒸养护工艺时，选用硅砂粉作为矿物掺和料，短时间内能提升混凝土强度等级至C80，且有效改善混凝土耐久性。结合以上实际情况，本研究选择含一定硅质石灰石矿场生产的骨料作为混凝土的粗、细骨料，同时考虑骨料在生产过程中所伴生硅质石灰石石粉的存在，通过试验的调整，认识含硅质石灰石骨料在压蒸养护混凝土中应用的影响，为含硅质石灰石矿产资源的科学开采及利用提供参考。

1原材料与试验设计

1.1含硅质石灰石骨料的相关特点

含硅质石灰石粗骨料：其母材为含硅质的石灰岩，二氧化硅含量约为38%。破碎颗粒形状良好，颗粒表面粗糙、棱角突出、略带光泽（如图1所示）。

含硅质石灰石细骨料：生产粗骨料时产生的尾料，颗粒表面粗糙、形状良好、棱角突出、略带光泽。经筛选后石粉含量约为4%~6%（如图2所示）。

1.2原材料选用

参照预制高强混凝土构件生产要求，原材料准备具体如下：

骨料-5mm~ 20mm连续级配含硅质石灰石粗骨料；

细骨料——考虑含硅质石灰石细骨料细度模数在3.6~ 3.9之间较粗，在生产中引入细砂进行搭配，混合砂细度模数控制在2.7~ 3.5之间。

水泥——河北冀东P.0 42.5水泥，化学分析及物理性能结果分别见表1、表2；

掺和料-S95级活性的矿渣粉（天钢矿渣）；

外加剂——天津延顺萘系高效减水剂，30%含固量水剂。

1.3试验设计

结合含硅质石灰石骨料具有含硅质和石灰石质成分、表面粗糙、伴生一定石粉含量等特点，进行不同的配合比设计。

1. 3.1含硅质石灰石骨料与水泥中均含有S102与Ca0成分，考虑其在水泥水化反应中可能起到积极作用，设计含硅质石灰石骨料与不含硅质的石灰石骨料相同配合比对比试验。

1.3.2含硅质石灰石粗、细骨料表面粗糙，为了保障混凝土的施工和易性，设计不同的砂率、外加剂掺量试验。

1. 3.3含硅质石灰石骨料石粉含量较大，分析石粉含量对混凝土的影响，设计不同石粉含量的试验。

2结果与讨论

2.1相同配比不同集料试验

以预制高强混凝土构件的配合比作为原始配合比，仅更换骨料为硅质石灰石粗、细骨料，在试验过程中对其不足进行针对性的改进和调整。

预制高强混凝土构件生产使用细集料为天然河砂，粗集料为不含硅质石灰石。 对比试验使用含硅质石灰石机制砂与细砂的混合砂，粗集料使用含硅质石灰石。

通过表3可知：

(1)相同配比隋况下，硅质石灰石集料混凝土强度指标能满足要求；

(2)相同配比情况下，硅质石灰石集料混凝土比不含硅质石灰石集料混凝土蒸压强度有所提高；

(3)相同配比情况下，硅质石灰石集料混凝土拌合物较硬且发散，影响施工。2.2不同配比含硅质石灰石集料混凝土试验

结合试验编号l和2的情况，从混凝土和易性角度考虑，调整混凝土配合比的外加剂掺量及砂率，试验结果见表4。

通过表4可知：

(1)砂率提高到34010，随着外加剂掺量的递减，混凝土拌和物和易性逐步改善；

(2)以上三个编号配合比硅质石灰石集料混凝土抗压强度均能满足要求，同时随着外加剂掺量的下降，也明显下降。

2.3不同硅质石灰石石粉含量试验

考虑骨料加工伴生大量石粉，进行不同硅质石灰石石粉含量试验，试验数据见表5。

通过表5可知：

(1)随着石粉含量的升高，拌和物和易性明显改善，含量达9%时，拌合物偏粘；

(2)随着石粉含量的升高，混凝土蒸养、蒸压强度均有一定的提高。

以上各编号配比强度综合对比如图3所示，硅质骨料及其石粉在压蒸混凝土中，强度随着配比的变化有着明显的波动，故含硅质石灰石骨料及其石粉在压蒸混凝土的配合比设计尤为重要。结论

(1)含硅质石灰石骨料因其外表面粗糙，应用在混凝土中时，会对混凝土拌合物的粘聚性产生一定影响。通过配合比参数的合理调整，控制其和易性；

(2)含硅质石灰石骨料及其石粉拌制的混凝土，通过蒸压养护后，能在一定程度上提高混凝土的抗压强度；

(3)含硅质石粉含量对混凝土拌和物和易性影响明显，在实际使用中，需要合理控制含硅质石粉含量：

(4)含硅质石粉含量对混凝土蒸压养护强度具有积极的作用，在一定程度上可提高混凝土的抗压强度。