水泥中掺加石灰石
水泥与石灰反应
水泥与石灰反应
水泥与石灰反应是建筑材料中常见的化学反应之一。
水泥是一种由石灰石、粘土和其他材料混合而成的粉末状物质，通过加水和混合后，形成一种坚硬的物质，这种物质被称为混凝土。
水泥与石灰反应是混凝土形成的关键步骤之一。
水泥与石灰反应的过程是一个复杂的化学反应过程。
在这个过程中，水泥中的矿物质和石灰反应，形成一种新的物质，这种物质被称为水化硅酸盐。
水化硅酸盐是一种非常坚硬的物质，可以使混凝土变得非常坚硬和耐用。
水泥与石灰反应的过程需要一定的时间才能完成。
在混凝土刚刚浇筑的时候，水泥和石灰并没有完全反应，混凝土还没有完全固化。
这个时候，混凝土非常脆弱，容易被破坏。
因此，在混凝土刚刚浇筑的时候，需要特别小心，避免对混凝土造成损害。
水泥与石灰反应的过程对混凝土的性能有着非常重要的影响。
如果水泥和石灰没有完全反应，混凝土的强度和耐久性会受到影响。
如果水泥和石灰反应过度，混凝土的性能也会受到影响。
因此，在混凝土的制作过程中，需要控制水泥和石灰的反应，以保证混凝土的性能。
总之，水泥与石灰反应是混凝土形成的关键步骤之一。
这个过程需要
一定的时间才能完成，对混凝土的性能有着非常重要的影响。
在混凝
土的制作过程中，需要控制水泥和石灰的反应，以保证混凝土的性能。
混凝土掺加剂的使用标准要求
混凝土掺加剂的使用标准要求一、前言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，它的性能和质量对建筑物的安全和寿命有着至关重要的影响。
为了提高混凝土的性能和质量，掺加剂被广泛应用于混凝土中。
本文将详细介绍混凝土掺加剂的使用标准要求。
二、掺加剂的分类混凝土掺加剂按其化学成分和性质可分为以下几类：1. 水泥掺合料：包括矿物掺合料、粉煤灰、硅灰、石灰石粉等。
2. 减水剂：包括萘系、缩合气凝胶、脂肪族和磺酸盐减水剂等。
3. 增强剂：包括纤维增强剂、微纤维增强剂、钢纤维增强剂等。
4. 膨胀剂：包括铝粉、铝粉热解法、氧化铝粉、氧化铁粉等。
5. 防水剂：包括有机防水剂和无机防水剂等。
6. 其他掺加剂：包括氯化钙、氯化钠、硫酸钠、硫酸镁等。
三、掺加剂的使用标准要求混凝土掺加剂的使用标准要求如下：1. 水泥掺合料：应符合GB/T 1596-2017《矿物掺合料》、GB/T 14684-2011《粉煤灰》、GB/T 33700-2017《硅灰》、GB/T 5482-2014《石灰石粉》等标准要求。
2. 减水剂：应符合GB8076-2008《混凝土减水剂》、JG/T223-2014《混凝土缩合气凝胶减水剂》、JG/T 223-2014《混凝土脂肪族减水剂》、JG/T 223-2014《混凝土磺酸盐减水剂》等标准要求。
3. 增强剂：应符合GB/T 14823-2017《混凝土用纤维增强剂》、GB/T 25921-2010《混凝土用微纤维增强剂》、GB/T 25170-2010《混凝土用钢纤维增强剂》等标准要求。
4. 膨胀剂：应符合GB/T 17432-2019《混凝土用铝粉》、GB/T 29591-2013《混凝土用铝粉热解法膨胀剂》、GB/T 29494-2013《混凝土用氧化铝粉膨胀剂》、GB/T 31905-2015《混凝土用氧化铁粉膨胀剂》等标准要求。
5. 防水剂：应符合GB 50082-2009《建筑防水工程施工及验收规范》等标准要求。
水泥中掺加石灰石
1.CaCO3可加速C3S的水化，对Ca(OH)2的结晶起晶核作用。
2.水泥磨制细度和颗粒组成对水泥活性和水泥混凝土性能有很大影响,太粗的熟料颗粒不能完全水化,太细的熟料颗粒会增大需水量,影响混凝土的耐久性。
3.众所周知，石膏在水泥中起调凝作用，并能提高水泥的早期强度，影响水泥的一系列性能。
如单单满足调凝的要求，则水泥中的石膏，按SO3计有1%左右就可以了。
但在水泥生产中，实际石膏用量要比这个量大60～100%。
这个量是各个厂根据自己水泥组成和强度发展规律的需要而确定的最适宜掺量。
石膏的缓凝作用，通常解释为是由石膏在铝酸盐表面形成难溶的水化硫铝酸盐，阻碍铝酸盐进一步水化〔2〕，因而延缓了凝结时间。
但是，石灰石在水中的溶解度比二水石膏要小得多，而CaCO3与水化铝酸盐形成的C3A·CaCO3·11H2O 其溶解度又比钙矾石大，现已经试验证明，单用石灰石是不能满足水泥调凝的要求，但却可以提高水泥的早期强度。
英国John·Bensted试验研究也表明离子在控制水泥水化最初放热速率上远比不上离子〔1〕。
其实，石膏对水泥性能的影响与水泥的组成密切相关，上面所说的仅是水化液相中有很高Ca2+浓度时发生的情况，而当水化液相中Ca2+浓度较低，并具有较多的铝酸盐矿物时，硫铝酸盐将形成为较大的晶体，在水泥浆中起骨架作用，同时也不妨碍铝酸盐的进一步水化。
因此，这时石膏起促凝作用。
石膏在矿渣水泥中的作用，一般以后一种为主。
由于石灰石的填充效应和在早期能与水化铝酸盐作用形成复盐，有助于改善水泥石的结晶形态和稳定性，而且这种产物的晶体尺寸增加很快，并进而转化为结晶聚集体，加强了水泥石中各组分之间的连接强度〔3〕，因而有可能起到相当于石膏在水泥中所起的早强作用。
由于这一原因，矿渣水泥中有石灰石存在时，水泥的适宜石膏量将会有所减少。
针对我国生产矿渣水泥多的特点，我们研究了在矿渣水泥中掺石灰石对适宜石膏量的影响。
混凝土中添加石灰石粉的方法
混凝土中添加石灰石粉的方法混凝土是一种常见的建筑材料，它主要由水泥、砂子和石子组成。
然而，石灰石粉的添加可以提高混凝土的性能和耐久性。
在本文中，我们将探讨混凝土中添加石灰石粉的方法。
一、石灰石粉的选择在添加石灰石粉之前，我们需要选择合适的石灰石粉。
一般来说，石灰石粉应该满足以下要求：1. 粒度适中：石灰石粉的粒度应该在5-25微米之间。
2. 石灰石粉的颜色应该为白色或浅灰色。
3. 石灰石粉的含量应该在80%-90%之间。
二、混凝土中添加石灰石粉的方法1. 将石灰石粉与水泥混合这是一种最常见的方法。
在混凝土生产中，将石灰石粉与水泥混合，然后制成混凝土。
这种方法可以提高混凝土的强度和耐久性。
2. 将石灰石粉与砂子混合在混凝土生产中，将石灰石粉与砂子混合，然后与水泥和石子一起混合。
这种方法可以增加混凝土的耐久性和抗裂性。
3. 直接将石灰石粉添加到混凝土中这种方法可以直接将石灰石粉添加到混凝土中，然后混合均匀。
这种方法可以提高混凝土的耐久性和强度。
4. 在混凝土生产中加入石灰石粉在混凝土生产中，可以将石灰石粉添加到混凝土中。
这种方法可以提高混凝土的强度和耐久性。
三、石灰石粉添加的注意事项1. 石灰石粉的添加量应该在10%-20%之间，过多的添加量会导致混凝土的强度降低。
2. 在添加石灰石粉之前，应该对石灰石粉进行筛选和清洗，以保证石灰石粉的质量。
3. 在添加石灰石粉之前，应该对混凝土进行试验，以确定添加石灰石粉的最佳量。
4. 在混凝土生产过程中，应该加入足够的水，以确保混凝土的均匀性和流动性。
总之，石灰石粉的添加可以提高混凝土的性能和耐久性。
在选择石灰石粉和添加方法时，应该注意质量和添加量。
通过正确的添加方法，可以生产出更高质量的混凝土。
混凝土中添加石灰石粉的效果分析
混凝土中添加石灰石粉的效果分析混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的建筑材料，其主要成分是水泥、砂、石子等，而石灰石粉则是一种常见的混凝土掺合料。
那么，混凝土中添加石灰石粉的效果如何呢？本文将对此进行详细分析。
一、石灰石粉的性能特点石灰石粉是将石灰石经过粉碎处理得到的一种细粉末状物质，其主要成分是碳酸钙，具有以下性能特点：1.优秀的填充性能：石灰石粉的颗粒细小，能够填充混凝土中的微孔和细缝，提高混凝土的密实性和耐久性。
2.改善混凝土的工作性能：石灰石粉的添加能够减少混凝土的水泥用量，改善混凝土的可塑性和流动性，降低混凝土的收缩率，减少开裂。
3.提高混凝土的强度：石灰石粉的添加能够促进混凝土中水泥的水化反应，生成更多的胶凝材料，提高混凝土的强度和硬度。
4.改善混凝土的耐久性：石灰石粉的添加能够提高混凝土的抗渗性、耐久性和抗冻性，延长混凝土的使用寿命。
二、石灰石粉在混凝土中的应用石灰石粉可以作为混凝土的掺合料使用，掺入混凝土中的比例一般在5%~20%之间。
石灰石粉的添加方式有两种：一种是直接加入混凝土中，另一种是预先与水泥一起混合后再加入混凝土中。
石灰石粉的添加可以改善混凝土的各项性能，如强度、耐久性、抗渗性、耐冻性等，具体效果如下：1.提高混凝土的强度：石灰石粉的添加能够促进混凝土中水泥的水化反应，生成更多的胶凝材料，提高混凝土的强度和硬度。
同时，石灰石粉的细小颗粒也能填充混凝土中的微孔和细缝，增加混凝土的密实性和耐久性。
2.改善混凝土的耐久性：石灰石粉的添加能够提高混凝土的抗渗性、耐久性和抗冻性，延长混凝土的使用寿命。
石灰石粉的细小颗粒能够填充混凝土中的微孔和细缝，减少水分流入，从而降低混凝土的渗透性。
3.降低混凝土的收缩率：混凝土在固化过程中会发生收缩，造成开裂。
石灰石粉的添加能够减少混凝土的水泥用量，降低混凝土的收缩率，减少开裂。
4.提高混凝土的可塑性和流动性：石灰石粉的添加能够改善混凝土的可塑性和流动性，使混凝土更易于施工。
混凝土中添加石灰石用量标准
混凝土中添加石灰石用量标准一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种结构材料，其主要成分为水泥、骨料、砂子和水。
为了提高混凝土的性能，常常需要添加一些掺合料，其中石灰石是一种常用的掺合料。
石灰石的添加量对混凝土的性能有着重要的影响。
本文将详细介绍混凝土中添加石灰石的用量标准。
二、石灰石的作用石灰石是一种天然的矿物质，其主要成分为碳酸钙。
在混凝土中添加石灰石，可以起到以下作用：1. 改善混凝土的力学性能：石灰石中含有的CaO可以与水反应生成Ca(OH)2，从而促进混凝土中水泥的水化反应，增强混凝土的强度和硬度。
2. 降低混凝土的渗透性：石灰石中的细粉末可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的空隙，从而降低混凝土的渗透性。
3. 改善混凝土的耐久性：石灰石中含有的CaO可以与CO2反应生成CaCO3，从而使混凝土中的碳化反应得到抑制，提高混凝土的耐久性。
三、石灰石的用量标准混凝土中添加石灰石的用量标准通常由以下因素决定：1. 水泥的种类和用量：不同种类和用量的水泥对混凝土中添加石灰石的用量有不同的要求。
2. 石灰石的品质：不同品质的石灰石对混凝土的影响不同。
3. 混凝土的强度等级和用途：不同强度等级和用途的混凝土对添加石灰石的用量有不同的要求。
4. 环境条件：不同环境条件下的混凝土对添加石灰石的用量也有不同的要求。
根据以上因素，可以得出以下混凝土中添加石灰石的用量标准：1. 水泥用量在300kg/m3以下的混凝土，石灰石的用量不应超过水泥用量的10%。
2. 水泥用量在300kg/m3以上的混凝土，石灰石的用量不应超过水泥用量的5%。
3. 石灰石的含量不应超过混凝土总骨料中的25%。
4. 石灰石粉的含量不应超过混凝土总粉料中的10%。
5. 石灰石的粒径不应大于混凝土中最大骨料的1/3。
6. 在寒冷地区或高海拔地区，石灰石的用量应适当降低。
四、石灰石的质量要求为了保证混凝土的质量，石灰石的质量也需要符合一定的要求。
石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用
石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用摘要：在工业生产当中，石灰石是非常重要的原料，在建筑行业当中得到了广泛应用。
由于水泥属于混合材料，很难和普通的材料发生化学反应，并且水化活性的活动性不高。
有关研究表明，如果掺杂比例不多，石灰石可以使得水泥的强度显著提升。
关键词：石灰石粉；石灰石激发剂；收缩1、对石灰粉的实验1.1 原材料本次实验需要将石灰石的熟料以及颗粒当中构成足够的细度，在此过程当中，激发剂是必不可少的，在激发剂的帮助之下，水泥在石化的时候，会和石灰石进行反应，如此变能够使得水泥的强度有效提升。
但是，需要开展多次实验，才能够生成这种激发剂。
除此之外，还需要水化熟料。
为了获得我们所想要的效果，在水泥当中，石灰石所占据的比例不能超过三个百分点，也不能低于0.8个百分点，如果超出这个范围则会使得石灰石的作用不能得到充分发挥。
在石灰石的混合材料当中，应当确保碳酸钙的含量超过96个百分点，抗压强度超过60兆帕。
1.2 方法在制作石灰石硅酸盐水泥的时候，首先需要挑选合适的石灰石，所挑选的石灰石直径不能超过30毫米，不能低于5毫米，将石灰石放在实验室标准小磨当中，随后进行研磨，并且在研磨的时候，需要加入水泥熟料。
除此之外，在研磨的过程当中还可以加入少量激发剂，如此便能有效的控制好混合水泥的细度，确保混合水泥达到标准。
在开展混凝土试验的过程当中，需要通过石膏以及硅酸盐水泥熟料进行研磨，从而生成基准水泥，在此过程当中，没有必要添加其他的材料。
检测混凝土的收缩性的过程当中，需要根据有关的规范开展。
在成形24小时之后，进行脱模，并且需要设置合适的条件以及温度对其进行保存。
所采用的检测方法通常是GBJ82-85标准。
而尺寸大小应当是100毫米*100毫米*515毫米，形成性时间应当在24小时，养护环境的温度应当在20℃左右。
2、结果以及分析2.1 水泥混合材料中加入石灰石的研究对水泥混合材料当中石灰石进行研究的时候，有一定的区分度，需要按照石灰石在水泥当中的比例设置7个等级，分别按照石灰石在水泥当中的比例从零个百分点依次递增到30个百分点。
石灰石硅酸盐水泥有何性能
石灰石硅酸盐水泥有何性能(1)强度据杨建森等实验(见表1.5)，石灰石的掺入量为5%时，对水泥早期强度有利，但掺石灰石对后期强度都不利，总的是降低强度。
同时，石灰石对抗折强度和抗压强度的影响不同，当石灰石掺量在5%左右时，各龄期抗折强度都呈最大值;7d龄期时的抗压强度增长与抗折强度大致相同，到28d、60d时，与未掺石灰石的硅酸盐水泥相比，任意掺量石灰石对抗压强度都不利，且随石灰石掺量增加抗压强度下降。
随着石灰石掺量增加，水泥的标准稠度下降，即需水量减少，对水泥强度发展有利。
表1.5石灰石硅酸盐水泥物理性能和强度石灰石硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥具有基本相同的物理性能和强度。
在细度指标上，石灰石硅酸盐水泥要求细一些。
由于石灰石较熟料易磨，如果在相同粉磨细度情况下，熟料颗粒相对较粗，不易磨细，但粉磨细度过高，势必造成粉磨电耗大幅度上升。
试验表明，石灰石硅酸盐水泥比表面积控制在350 ~400m2/kg较为合理。
(2) 和易性石灰石硅酸盐水泥有较好的和易性，在配制砂浆和混凝土时，在相同的水泥用量和水灰比条件下，与普通水泥相比流动性好。
试验表明，对于水泥用量为300kg/m3、水灰比为0.60的混凝土，三种硅酸盐水泥流动度平均值为37cm，而二种石灰石硅酸盐水泥混凝土流动度平均值达45cm。
由此可见，石灰石硅酸盐水泥具有良好的工作性，所配制的混凝土塑性好。
在配制混凝土时，石灰石硅酸盐水泥可以减少用水量。
水泥用量为300kg/m3，混凝土所用水灰比由硅酸盐水泥的0. 60减为0. 57，混凝土强度可提高8MPa。
(3) 泌水性混凝土捣实后，离析水的多少，也即泌水率，反映未硬化混凝土的凝聚力，对混凝土结构表面质量和外观均有影响。
水泥拌制砂浆后放入波动圆筒内，停置2h，吸出离析水并称量，石灰石硅酸盐水泥的离析水较硅酸盐水泥的离析水少一半以上。
(4) 抗碳化性石灰石硅酸盐水泥的抗碳化性与普通硅酸盐水泥接近，但优于矿渣水泥。
高镁石灰石在水泥生产中的应用
高镁石灰石在水泥生产中的应用发布时间：2023-02-02T08:00:17.609Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：赵华[导读] 近年来，原料中氧化镁的含量高，石灰石钙含量偏低，不稳定，对窑产、质量和正常使用造成了很大的影响。
赵华浙江邦业科技股份有限公司杭州分公司摘要：近年来，原料中氧化镁的含量高，石灰石钙含量偏低，不稳定，对窑产、质量和正常使用造成了很大的影响。
因此，为了有效提高水泥生产的整体效果，就需要通过优化配比等方式来强化水泥总体质量，为企业带来较好的经济效益。
基于此，本文首先阐述高镁石灰石在使用过程中出现的问题，其次对其应用方案进行调整，最后说明应用效果，以期为该领域的后续研究提供参考。
关键词：高镁石灰石；水泥生产；应用前言：近几年，随着我国水泥产业向智能化、规模化方向发展，各类原燃材料的储量和品位不断降低，尤其是主要原材料石灰石资源日益枯竭。
为此，就需要根据当前企业的实际情况，采用高镁石灰石，充分利用本地资源，确保水泥生产的稳定性，从而得到高质量的水泥熟料。
1.高镁石灰石使用过程中存在的问题企业在生产水泥的过程中，生料配料上通常会使用石灰石、砂岩和铁尾矿，由于受自备矿山石灰石储量和品位的制约，供应量有时会无法满足正常生产需求。
在这样的情况下，就需要相关技术及管理人员对此问题进行研究，采用部分外购石灰石，并将其与自备矿山石灰石进行搭配使用，从而生产出更好的水泥熟料。
但与此同时，如果石灰石中氧化镁的含量过高，就会导致原料性质不稳定。
当氧化镁含量在3.5%以上时，在生产中就会发生下列问题：第一，高含量的氧化镁会导致窑内液相量过早的出现，同时整体会增多，易结圈结蛋。
同时如果操作不当，还容易产生较厚的窑皮，对生产安全、稳定的操作和提高生产效率有一定的影响。
第二，高含量的氧化镁会对熟料的冷却效果产生严重影响，导致出篦冷机熟料温度偏高，耐磨性较差，在水泥磨机台时产量下降[1]。
出磨水泥由于高温会出现糊球、糊段现象，严重时会造成石膏脱水，甚至急凝、需水量增大的情况。
石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的研究
石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的研究李化建;赵国堂;谢永江;谭盐宾;易忠来【摘要】石灰石粉是指以CaCO3为主要成分、经机械磨细的粉末状材料,石灰石粉已作为水泥混合材被广泛应用于水泥中,并形成了石灰石水泥的相关标准.本文系统阐述了石灰石粉对混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响,分析了不同研究者对石灰石粉混凝土研究结果差异的原因,提出了石灰石粉应与其他矿物掺合料(如矿渣、粉煤灰)复掺的应用技术途径以及混凝土矿物掺合料规模应用过程应注意的问题.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P135-138)【关键词】石灰石粉;混凝土;矿物掺合料;研究进展【作者】李化建;赵国堂;谢永江;谭盐宾;易忠来【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;京沪高速铁路股份有限公司,北京100038;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TU528.45石灰石粉是指以CaCO3为主要成分、经机械磨细的粉末状材料［1-4］。
石灰石粉已作为水泥混合材被广泛应用于水泥中，并形成了石灰石水泥的相关标准。
在硅酸盐水泥中允许添加不超过5%石灰石粉已被纳入到国内外水泥的标准，如美国ASTM C 150、欧洲EN 197-1、加拿大 CSA 1998、中国 GB 175—2007等，且有超过25个国家在水泥中添加1%～5%的石灰石粉［5］。
石灰石水泥对石灰石粉掺量的规定稍有不同，如欧洲《水泥》(EN 197)标准中规定石灰石波特兰水泥中石灰石的掺量为6% ～20%和21% ～35%;我国《石灰石硅酸盐水泥》(JC 600—2002)规定石灰石粉掺加量为10%～25%。
水泥中石灰石的作用
水泥中石灰石的作用《水泥中石灰石的作用》嘿，朋友们！想象一下，你走在一条正在修建的马路上，机器轰鸣，工人师傅们忙忙碌碌。
你看着那还未完全凝固的水泥路，心里会不会好奇，这水泥路是怎么来的呀？嘿嘿，这可就和我们今天要说的主角——石灰石有关系啦！咱先来说说石灰石这家伙长啥样。
它呀，就像是一块块灰扑扑的石头，看着普普通通，没啥特别的。
可别小瞧了它，它可是有大本事的哟！我记得有一次，我去参观一个水泥厂，那场面可真是壮观。
巨大的机器在不停地运转，工人们在忙碌地工作着。
我好奇地问一个工人师傅：“师傅，这石灰石在水泥里到底起啥作用呀？”师傅笑着说：“嘿，小伙子，这石灰石可是水泥的重要成分呢！它就像是做菜时的盐一样，缺了它可不行。
”我一听，顿时来了兴趣。
师傅接着说：“这石灰石啊，经过高温煅烧，会发生化学反应，变成一种叫生石灰的东西。
然后再和其他材料混合，就能制成水泥啦！”我瞪大了眼睛，原来这灰扑扑的石头还能有这么神奇的变化。
你看啊，这石灰石就像是一个低调的英雄。
它默默地在幕后工作，为我们的高楼大厦、道路桥梁贡献着自己的力量。
没有它，我们的建筑可就没那么坚固啦！就好比我们盖房子，如果没有坚实的地基，那房子能稳当吗？这石灰石就是那坚实的地基呀！而且啊，石灰石还特别“耐用”。
它在水泥里发挥作用后，会和其他成分紧密结合，让水泥变得更加坚固、耐用。
这就像是一个团队里的核心成员，有了它，整个团队才能更有凝聚力，更能打硬仗。
再想想，我们走在平坦的马路上，是不是应该感谢一下石灰石呢？它让我们的出行更加方便、安全。
要是没有它，这路说不定坑坑洼洼的，走起来多费劲呀！所以说呀，可别小看了这水泥中的石灰石。
它虽然不起眼，但却有着不可或缺的作用。
它就像是我们生活中的那些默默奉献的人，也许他们不引人注目，但却在背后为我们的幸福生活付出着。
总之，水泥中。
混凝土中添加石灰石粉的方法
混凝土中添加石灰石粉的方法一、石灰石粉的介绍石灰石粉是由天然石灰石经过研磨加工而成的细粉末，其主要成分是氧化钙（CaO），还含有少量的氧化镁（MgO）、氧化铁（Fe2O3）等物质。
在混凝土中添加石灰石粉可以改善混凝土的性能，提高混凝土的强度和耐久性。
二、添加石灰石粉的优点1.提高混凝土的强度：石灰石粉可以促进混凝土水泥水化反应，提高混凝土的强度。
2.改善混凝土的耐久性：石灰石粉可以减少混凝土中的孔隙率，防止水分和气体的渗透，从而提高混凝土的耐久性。
3.降低混凝土的温度：石灰石粉可以降低混凝土的温度，减少混凝土的裂缝。
三、添加石灰石粉的方法1.按比例加入：在混凝土中添加石灰石粉的最简单方法是按照一定比例加入，一般建议添加量为混凝土总质量的5%~15%。
在混凝土搅拌时，将石灰石粉与水泥、骨料等混合均匀，然后按正常的混凝土施工方法进行施工。
2.混合砂浆中加入：将石灰石粉和水泥混合后加入砂浆中，可以改善砂浆的性能，提高砂浆的强度和耐久性。
3.混合地面涂料中加入：将石灰石粉与地面涂料混合后使用，可以提高地面涂料的强度和耐久性。
4.混合自流平砂浆中加入：将石灰石粉与自流平砂浆混合后使用，可以提高自流平砂浆的强度和耐久性。
四、注意事项1.石灰石粉的添加量不宜过多，一般不超过混凝土总质量的15%。
2.石灰石粉的质量要求高，应选择质量好的石灰石粉。
3.石灰石粉的颗粒大小应均匀，不应有大颗粒或块状物质。
4.在混合石灰石粉和混凝土等材料时，应注意均匀混合，以免影响混凝土的性能。
5.混凝土施工时应注意控制水灰比，以免影响混凝土的强度和耐久性。
五、总结在混凝土中添加石灰石粉是一种有效的方法，可以提高混凝土的强度和耐久性。
添加石灰石粉的方法有很多种，可以根据不同的需求选择合适的添加方法。
在添加石灰石粉时，需要注意石灰石粉的质量和颗粒大小，以及混合的均匀性等方面的问题。
通过合理的添加石灰石粉，可以提升混凝土的性能，延长混凝土的使用寿命。
石灰石粉对P·O42.5R水泥性能的影响
用标准试验小磨按表3配比研磨以熟料为主的 物料A、B,然后分别掺配8%石灰石粉混合均匀配 制成P • O42.5R水泥，与相同配比试验小磨共同粉
磨的P ■ O42.5R水泥（见表4）进行强度对比。 从表5中可以看出，在水泥配方相同的情况
下，单独掺配石灰石粉的P ■ O42.5R水泥强度高于 共同粉磨石灰石的P - O42.5R水泥。结合表3、表4 水泥配方A与C、B与D的小磨研磨时间，掺配石灰 石的水泥更快达到目标比表面积，表明石灰石易磨 性好，共同粉磨时会影响熟料的磨细，对水泥强度 发挥不利。
8.9
抗压强度/MPa
3d
28 d
33.3
49.4
30.7
46.7
33.1
50.0
28.3
45.2
59
2021年第4期 No.4 2021
新橙紀水泥导报 Cement Guide for New Epoch
務磨猛术
表6不同掺量的石灰石粉对PQ42.5R水泥性能的影响
序号
P ■ O42.5R①
P - O42.5R②
数
表2水泥物理性能 抗折强度/MPa
/min
3d
28 d
157
6.4
9.2
抗压强度/MPa
3d
28 d
31.2
57.2
标准稠度 用水量 /%
雷氏夹 安定性
/mm
23.0
1.0
石灰石粉由标准试验小磨（$500 mm x 500 mm, 48 r/min ）研磨而成，比表面积4 300 cm2/g, 45|JLm 筛余37.6%；矿渣粉也由标准试验小磨研磨而成， 比表面积3 870 cm2/go
31 minlO s
混凝土中添加石灰石粉的效果及应用
混凝土中添加石灰石粉的效果及应用一、前言混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一，它具有良好的耐久性和承载能力。
然而，混凝土在使用过程中，由于外部环境和内部结构的影响，容易出现开裂、变形、龟裂等问题，从而影响其使用寿命和美观度。
为了解决这些问题，研究人员提出了很多解决方案，其中一种是在混凝土中添加石灰石粉。
二、石灰石粉的性质和作用石灰石粉是指将天然石灰石研磨成粉末状的一种材料。
它的主要成分是碳酸钙，具有硬度低、质地松散、颜色白色等特点。
在混凝土中添加石灰石粉可以起到以下作用：1. 增强混凝土的强度和稳定性石灰石粉可以填充混凝土中的微孔和细缝，从而增强混凝土的密实性和硬度，提高其抗压强度和抗拉强度。
此外，石灰石粉还可以减少混凝土的收缩和膨胀，增加混凝土的稳定性。
2. 改善混凝土的耐久性和防水性石灰石粉可以与混凝土中的水分反应，生成较稳定的钙硅石等化合物，从而增强混凝土的耐久性和防水性。
此外，石灰石粉还可以中和混凝土中的酸性物质，防止混凝土受到酸性环境的侵蚀。
3. 提高混凝土的施工性能和加工性能石灰石粉可以改善混凝土的流动性和可塑性，从而提高混凝土的施工性能和加工性能。
此外，石灰石粉还可以减少混凝土的温度变化，避免混凝土在施工过程中出现裂缝等问题。
三、石灰石粉在混凝土中的应用石灰石粉在混凝土中的应用可以分为两种方式：直接添加和替代部分水泥。
具体来说，可以采用以下方法：1. 直接添加石灰石粉将石灰石粉与混凝土中的水泥、砂子和骨料混合均匀后，再进行浇注和养护。
具体比例需要根据混凝土的用途、强度等要求进行调整。
2. 部分替代水泥将石灰石粉替代混凝土中的部分水泥，可以达到减少水泥用量、改善混凝土性能的效果。
具体替代比例需要根据混凝土的用途、强度等要求进行调整。
四、石灰石粉在不同领域的应用案例1. 建筑领域在建筑领域中，石灰石粉可以用于制造各种建筑材料，如砖块、石材、地面材料等。
同时，石灰石粉还可以直接添加或替代部分水泥，用于混凝土的浇注和养护。
石灰石粉用作水泥混合材与混凝土掺合料的研究进展
媳叁凰．石灰石粉用作水泥混合材与混凝土掺合料的研究进展王振军1尚继攀z尚继利。
(1．平顶山中亚路桥建设工程有限公司，河南平顶山467000；2．舞钢市公路管理局，河南舞钢462500；3。
平顶山市公路管理局，河南平顶山467000)脯要]随着我国基础设施的大规模建设与城市化进程的不断推进，水泥和混凝圭需求量持续增加。
在生产混凝圭扫细集料的同时，产生了大量的副产品一石灰石粉，如jf一!甩不好，不仅污染了环境，也浪费了资源。
本文系统地介绍了石灰石粉在水泥混合材和混凝±掺合料方面的研黻果。
由于具有的一系列优异巨能。
在强调水泥和混凝土高性能化的今天，石灰石粉具有广阔的应用前景。
饫籀司石灰石粉；水泥；混凝b混合．材；掺合料；性能石灰石在我国有丰富的储量，除了上海、香港、澳f-J91,，在各省、直辖市、自治区均有分布。
石灰石粉用作混凝土掺合料是目前国内外研究的热点。
最初的研究目的是为了在水泥中掺加石灰石粉以降低威本和节约能源，但是更长远的目的主要是为了改善水泥基材料的性能。
因此，石灰石粉在水泥和混j琵土方面的研究在技术上和经济上具有诸多好处。
长期t,rL-来，人们对砂石集科的认识存在着偏见，认为砂石集料在混凝土中仅起填充作用，砂石集料的质量对水泥混凝土质量影响不大。
而从现代混疑土学分析，这种认识是片面的。
特别是砂石集料生产过程中的细颗粒成分——石粉，作为混凝土的填充作用，不仅使混凝土的级配更合理，而且可能会影响混凝土的物理力学性能和耐久性。
石粉对混凝土性能影响与作用机理、石粉的最佳含量及其上下限一直是一个争议较大的问题。
1研究现状在我国生产石灰石碎石、机制砂等集料时，产生了大量的石屑、石粉。
用石屑代砂、掺八一定的石灰石粉可能改善混疑土的各项性能，但不定量、无限制的使用，必然对其强度、施工性能和耐久性能带来不良影响。
其表现为混凝土单位用水量大、强度低、施工性能以及耐久性能差。
为了达到有效利用石灰石粉，研究以石灰石粉作为掺合料的混凝土的各项性能，以达到有目的、高效利用石灰石粉。
掺石灰石粉水泥胶砂低温硫酸盐侵蚀破坏与机理_王政
收稿日期:2007-06-29基金项目:国家自然科学基金项目(50408016);国家863计划资助项目(23005AA 332010)作者简介:王政(1958—),男,教授,博士,主要从事水泥混凝土研究.文章编号:1671-2021(2008)01-0095-05掺石灰石粉水泥胶砂低温硫酸盐侵蚀破坏与机理王 政1,高小建1,马保国2(1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150006;2.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)摘 要:目的研究混凝土碳硫硅酸钙侵蚀(TSA )破坏机理,以提高混凝土耐久性.方法测试水泥胶砂在(5±1)℃,且质量分数为2%的MgSO 4溶液中浸泡1a 期间的外观与强度变化,利用X -射线衍射仪,傅里叶红外光谱仪,扫描电子显微镜分析了浸泡1a 各砂浆的矿物成分与微观结构.结果在低温硫酸盐环境下,少量石灰石粉的掺入可改善水泥砂浆的抗侵蚀性能,而掺量较多时反而会加速砂浆的侵蚀破坏过程.在低温硫酸盐溶液中浸泡1a 后,纯水泥砂浆的破坏形式为表面开裂、脱落,在表层砂浆中生成了大量的钙矾石和石膏晶体;掺30%石灰石粉的砂浆主要表现为表面软化、浆化,腐蚀产物以碳硫硅酸钙和石膏晶体为主,为典型的碳硫硅酸钙侵蚀(TSA )破坏.结论使用大量石灰石填料或骨料时,水泥基材料在低温硫酸盐环境下可能发生以碳硫硅酸钙为主要腐蚀产物的TSA 破坏.关键词:水泥基材料;石灰石粉;硫酸盐侵蚀;低温;碳硫硅酸钙中图分类号:TU528.01 文献标识码:A 近年来,以碳硫硅酸钙(thaumasite ,CaCO 3·Ca SO 4·CaSiO 3·15H 2O )为主要腐蚀产物的混凝土碳硫硅酸钙侵蚀(TSA )在国外引起广泛关注[1-2].与传统的钙矾石型硫酸盐侵蚀相比,TSA 直接导致水泥石中CSH 凝胶体分解,使混凝土最终变为一种无强度的果肉状泥、砂混合物[2-3].已有研究结果表明[4-6]:只要有充足的碳酸盐来源,水泥基材料在低温(15℃以下)硫酸盐环境下均会发生明显的TSA 侵蚀破坏.而石灰石粉作为一种水泥掺和料或者以石灰岩作为混凝土骨料在工程中被广泛应用[7].因此,笔者采用宏观性能与微观结构测试相结合的方法,对掺不同量石灰石粉水泥砂浆在低温硫酸盐溶液中浸泡1a 期间的腐蚀破坏情况与腐蚀产物进行分析.结果表明,掺大量石灰石粉水泥砂浆在低温硫酸盐侵蚀条件下发生了典型的TSA 破坏.1 实 验1.1 原材料采用湖北华新水泥厂生产的42.5级硅酸盐水泥;黄石产石灰岩,磨细后比表面积为400m 2/kg 的石灰石粉,水泥与石灰石粉的化学成分见表1.武汉产石英质江砂,细度模数为2.6,属中砂,密度为2.65g /cm3.配制了4组水泥砂浆试件,具体配合比如表2所示.其中A 、B 、C 分别是以纯水泥砂浆O 为基础,掺入水泥质量分数为5%、15%、30%的石灰石粉取代石英砂.表1 原材料化学成分及烧失量% 名称w (CaO )w (SiO 2)w (Al 2O 3)w (Fe 2O 3)w (MgO )w (SO 3)w (R 2O )IL 水泥61.2721.046.942.361.321.940.973.76石灰石粉51.355.631.820.56---40.41表2 砂浆配合比编号水泥水石灰石粉砂O 10.602.5A 10.60.052.45B 10.60.152.35C10.60.32.21.2 实验方法采用尺寸为40mm ×40mm ×160mm 的棱2008年1月第24卷第1期 沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University (N atural Science ) Jan . 2008V ol .24,No .1柱体试件,试件成型后1d 拆模,放入标准养护室泡水养护至28d 龄期;然后将试件浸泡于质量分数为2%的MgSO 4溶液中,密封容器顶盖并放入温度控制在(5±1)℃的冷藏柜中,每两个月换一次溶液,并保持溶液与试件的体积比为2∶1左右;到达规定龄期观察试件外观变化、测试强度并取样进行成分和微观分析.采用日本理学公司D /MAX -ⅢA 型X 射线衍射仪测试样品中晶相组成,仪器参数为:CuK α靶,管压35kV ,电流30mA ,扫描步长0.02°,扫描速度8°/min ;扫描范围(2θ)5～60°.采用Nico -let60SXB 型傅里叶红外光谱仪分析砂浆腐蚀产物中分子基团构成,以确定腐蚀产物类型.采用日本JEOL 公司产SX -4型扫描电子显微镜观察样品形貌,仪器加速电压为20kV .2 结果与分析2.1 强度损失图1为硫酸盐溶液浸泡不同时间后砂浆强度变化.在浸泡前(水养28d ),砂浆抗压和抗折强度均随着石灰石粉掺量的增加而增大.掺质量分数30%石灰石粉的砂浆的抗压强度和抗折强度分别比纯水泥砂浆提高14%和30%.这主要是由于石灰石细粉的物理填充使砂浆体结构更加致密,同时使水泥石中绝大部分单硫型水化硫铝酸钙(AFm )转变为强度和稳定性更好的单碳水化铝酸钙[8].图1 各砂浆经低温硫酸盐溶液泡浸后强度变化 从图1(a )可见,随着侵蚀时间的延长,各砂浆抗压强度逐渐降低.在210天之前,掺石灰石粉砂浆的抗压强度损失率明显低于纯水泥砂浆,说明石灰石粉的加入可以提高砂浆件的短期抗硫酸盐侵蚀性,这与目前许多研究结果一致[9].但是随着侵蚀时间延长,到360天时,掺质量分数0、5%、15%、30%石灰石粉的砂浆抗压强度损失率分别为57.0%、48.8%、58.3%、72.8%.因此,从长期抗低温硫酸盐侵蚀性能来看,掺少量石灰石粉可能是有利的,而掺量较多时会带来负面影响.如图1(b )所示,经硫酸盐溶液浸泡后,各砂浆件的抗折强度在开始几个月内没有降低,反而增加.到120天时,各砂浆件抗折强度比浸泡前提高10%左右.这是由于硫酸盐侵蚀早期,生成的钙矾石和石膏晶体填充了砂浆件表面孔隙,使结构更加致密;同时这时产生的很轻微的破坏主要发生在试件两端边角处,在试件中间部位没有任何破坏痕迹,不影响试件抗折强度,因而使抗折强度并没降低.随着侵蚀时间延长,各砂浆件抗折强度逐渐降低,到360天时,掺质量分数0、5%、15%、30%石灰石粉的砂浆抗折强度损失率分别为22.7%、18.2%、23.6%、45.6%,可见,掺石灰石粉对砂浆件受硫酸盐侵蚀后抗折强度与抗压强度损失的影响规律基本相同.2.2 外观破坏特点120天时,各砂浆试件外观均无明显腐蚀破坏痕迹,砂浆表面光滑、致密.随着侵蚀进一步发展,到210天时,各砂浆试件均出现了一定程度的表层脱落、棱角处出现裂纹、掉渣;而且掺石灰石粉砂浆比纯水泥砂浆的腐蚀程度略轻,这主要是由于石灰石粉掺入后使砂浆的密实度提高,阻碍了硫酸根离子的侵入,这与强度损失率的测量结果一致.到360天时,硫酸盐侵蚀进一步加重,各砂浆试件的外观破坏情况如图2所示.O 号纯水泥砂浆的棱、角和表面出现了明显的开裂、起皮、脱落现象,表现出典型的钙矾石型硫酸盐侵蚀的胀裂开裂破坏现象.砂浆A 、B 的表面也出现大量起皮、脱落现象,但由于石灰石粉的掺入使砂浆体96 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第24卷更加致密,因而它们的外观破坏没有O 号砂浆严重.掺质量分数30%石灰石粉的C 号砂浆在经受360d 侵蚀后,出现了严重的表面起皮脱落现象,表面出现一种白色泥状物,表层砂浆转化为一种泥、砂混合物;而内芯砂浆部分仍坚固致密,因而C 砂浆表现出典型的TSA 破坏特征[6].图2 硫酸盐溶液浸泡360d 后砂浆试件外观2.3 XRD 分析在硫酸盐溶液中浸泡360d 后,各试件表层砂浆出现不同程度的脱落、浆化现象,对各砂浆的残余试件表层样品进行XRD 分析,结果表明各砂浆受腐蚀后均生成一定量的钙矾石(或碳硫硅酸钙)和石膏晶体腐蚀产物.由于硫酸盐侵蚀是由外向内逐渐发展,试件表层砂浆随着腐蚀破坏发展不断脱落并带走大量腐蚀产物,从而暴露出新的未腐蚀砂浆继续受硫酸盐侵蚀.因此,单由砂浆残余试件的XRD 分析很难看出不同掺量石灰石粉水泥砂浆腐蚀产物间的区别.另外,由于碳硫硅酸钙与钙矾石的衍射主峰非常接近,为进一步确定掺石灰石粉对水泥砂浆低温硫酸盐侵蚀的影响,选取最具代表性的砂浆O (未掺石灰石粉)、C (石灰石粉掺量最大),对其浸泡360d 后的表面脱落物进行XRD 谱局部放大分析(2θ=8°～18°),结果见图3.可见,砂浆O 、C 两个样品的XRD 谱均在2θ=11.6°附近存在很强的衍射峰,说明有大量的石膏晶体(G )生成.O 样品中的另外两个较强的衍射峰(2θ=9.14°,15.80°)与钙矾石(E )的衍射峰(2θ=9.08°,15.75°)非常接近;C 样品中的两个衍射峰(2θ=9.24°,15.94°)与碳硫硅酸钙(T )的两个特征峰(2θ=9.20°,16.00°)更接近.因此,初步确定纯水泥砂浆O 受低温硫酸盐侵蚀生成了大量的石膏和钙矾石,从而导致砂浆表面开裂、脱落;而掺质量分数30%石灰石粉的C 砂浆受腐蚀后生成了以石膏和碳硫硅酸钙为主要腐蚀产物,从而导致试件表层中水泥石主要水化产物CSH 凝胶体直接分解,砂浆试件表面出现软件、浆化现象,使强度损失更多.图3 浸泡360d 后砂浆件脱落物X RD 分析2.4 FTIR 分析图4为浸泡360d 后不同砂浆样品的FTIR 测试结果.图4 不同砂浆样品的F T I R 谱 根据文献[10],碳硫硅酸钙的结构式为Ca 6[Si (OH )6]2·24H 2O ·[(SO 4)2·(CO 3)2],其中的硅与羟基是6配位结合,在SO 42-,CO 32-离子的作用下形成了一个扭曲变形的[Si (OH )6]2-八面体基团;而通常的含硅物质中Si 为4配位体结合,因此,采用波谱分析(FTIR 、Ram an 等)可以判断出碳硫硅酸钙的存在.基于已有文献[11-12]中几种分子基团的红外吸收谱峰数据,图4(c )中存在499cm -1和670cm -1两个峰值,而图4(a )、4(b )中均没有出现,说明砂浆C 在浸泡360d 后的表面层砂浆中生成了少量碳硫硅酸钙,而O 、B 砂浆第24卷王 政等:掺石灰石粉水泥胶砂低温硫酸盐侵蚀破坏与机理97中均没有明显的碳硫硅酸钙生成,砂浆A 的腐蚀产物介于O 、B 之间也没有明显的碳硫硅酸钙生成.另外,对砂浆O 、C 浸泡360d 后的脱落物进行的FTI R 谱分析显示:砂浆C 受腐蚀后生成了大量的碳硫硅酸钙,而砂浆O 脱落物的FTIR 谱中没有碳硫硅酸钙的特征峰出现.图4(a )～(e )中都在1100cm -1附近处有一个特征强峰,表明样品中含有大量的含硫物质,但是在所有样品中都没有观察到明显的AlO 6的吸收谱峰(850cm -1),这是由于其相对含量较少的缘故.在纯水泥砂浆O 的两个样品中均出现微弱的875cm -1峰,证明存在少量CO 32-基团,这是来自于水泥原料中的少量的CaCO 3和表层水泥砂浆层的碳化,但这些CO 32-的存在并没有引起明显的碳硫硅酸钙生成,说明需要有充足量CO 32-来源,才会产生TSA 破坏.结合XRD 测试结果,可以证实,纯水泥砂浆受低温硫酸镁溶液浸泡后生成了以钙矾石与石膏为主的腐蚀产物,而掺质量分数30%石灰石粉的砂浆中则生成了以碳硫硅酸钙和石膏晶体为主的侵蚀产物.2.5 SEM 显微结构对石灰石粉掺量最大的水泥砂浆C 在标准养护28d 后的内部显微结构进行了分析,如图5所示.可见,大量端面呈菱形、结晶完好的方解石(CaCO 3)晶体紧密堆积,填充在砂浆体孔隙中,使砂浆内部结构更加致密,这也是掺石灰石粉提高砂浆强度和短期抗硫酸盐侵蚀性能的主要原因.图5 砂浆C 中方解石晶体SEM 显微照片 图6为低温硫酸镁溶液浸泡360d后砂浆图6 浸泡360d 后砂浆O 、C 的SEM 显微照片O 、C 表面层的SEM 显微照片.图6(a )显示,在长期硫酸盐作用下,水泥石中氢氧化钙不断溶出,导致碱度降低,试件表面水泥石结构松散,部分CSH 凝胶体分解;在砂浆表面孔隙中生成了大量针状、棒状晶体物质,从而产生结晶压力,使砂浆体产生膨胀、开裂和表层脱落现象.对这些晶体物质进行局部放大,如图6(b )所示,根据晶体形貌特征及前面测试结果,认为这些晶体物质中除了尺寸0.5～1.0μm ,长3～5μm 细棒状的钙矾石晶体外,有大量的长度为20～30μm 、端面呈四棱柱状、细长针状石膏晶体.同时,还发现有受腐蚀后呈不规则形状的CH 片状晶体和块状或粒状的CSH 凝胶.图6(c )可98 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第24卷见,同样在浸泡360d后,砂浆C的表面层完成变为松散的泥状体,这些泥状体是由大量细小的针、棒状晶体组成.对这些晶体物质进行放大观察,如图6(d)所示,这些晶体物质表面平直光滑、棱角清晰、尺寸较小,绝大部分直径小于0.5μm,长约3～4μm,是一些结晶良好的碳硫硅酸钙晶体.由于这些碳硫硅酸钙晶体大量生成,导致水泥石结构中的氢氧化钙与CSH凝胶体分解,使砂浆体表面软化、浆化,结构强度大幅度损失,使C砂浆产生典型的TSA破坏.3 结 论(1)石灰石粉在水泥砂浆中发挥一定的物理紧密填充和改善水泥水化物的作用,因而掺石灰石粉有利于提高水泥砂浆的初始强度和短期抗硫酸盐侵蚀性能.(2)在长期低温硫酸盐环境作用下,少量石灰石粉的掺入改善了砂浆抗侵蚀性能,而掺量较多时反而会加速砂浆的侵蚀破坏过程.(3)在低温硫酸盐溶液中浸泡1a后,纯水泥砂浆的破坏形式为表面开裂、脱落,主要腐蚀产物为钙矾石和石膏晶体;掺质量分数30%石灰石粉的砂浆则主要表现为表面软化、浆化,主要腐蚀产物为碳硫硅酸钙和石膏晶体,为典型的TSA破坏.参考文献:[1] Neil L.A review of the experience of thaumasite sul-fate attack by the UK Hig hw ay s Agency[J].Cementand Concrete Composites,2003,25(8):1051-1058.[2] Crammond N.T he occurrence o f thaumasite in mod-ern construction-a review[J].Cement and ConcreteComposites,2002,24(4):393-402.[3] Freyburg E,Berninger A M.Field ex periences in co n-crete deterioration by thaumasite fo rmation:possibili-ties and problems in thaumasite analysis[J].Cementand Concrete Composites,2003,25(8):1105-1110.[4] Hartshorn S A,Sharp J H,Swamy R N.T he thaumas iteform of sulfate attack in Portland-l imestone cement mor-tars stored in magnesium sulfate s olution[J].Cement andConcrete Composites,2002,24(2):351-359.[5] Kakali G,Tsivilis S,Skaropoulou A,et al.Parametersaffecting thaumasite formation in limestone cementmo rtar[J].Cement and Concrete Composites,2003,25(8):977-981.[6] 马保国,高小建,何忠茂,等.混凝土在SO42-和CO32-共同作用下的腐蚀破坏[J].硅酸盐学报,2004,32(10):1219-1224.[7] T sivilis S,Chaniotakis E,Badogiannis E,et al.Astudy on the parameters affecting the properties ofPortland limestone cements[J].Cement and ConcreteComposites,1999,21(2):107-116.[8] 高小建,马保国,朱洪波.低温环境中含石灰石粉水泥砂浆的硫酸盐侵蚀[J].材料研究学报,2005,19(6):644-650.[9] 杨建森,张祖绵,杨维武.石灰石硅酸盐水泥性能研究[J].宁夏工学院学报,1996,8(2):24-30. [10] Lachowski E E,Barnett S J,Macphee D E.Transmissionelectron optical study of ettringite and thaumasite[J].Ce-ment and Concrete Compos ites,2003,25(8):819-822.[11] Bensted J,V arma S P.Studies of thaumasite-partII[J].Silic I nd.1974,39(1):11-19.[12] Torres S M,Kirk C A,Lynsdal e C J,et al.T haumasite-ettringite sol id solutions in deg raded mortars[J].Cementand Concrete Research,2004,34(8):1297-1305.Deterioration Mechanism of Limestone Filler Cement Mortar Exposed to Sulfate Attack at Lower TemperatureWAN G Zheng1,GAO Xiaojian1,MA Baoguo2(1.School of M aterials Science and Engineering,Harbin Institute of T echno logy,Harbin China,150006;2.School of Ma terials Science and Engineering,Wuhan University of T echnolog y,W uhan China,430070)A bstract:C ement mortars c onta ining0to30%mass of limestone filler were immersed in2%magnesium sulfate solu-tion at5±1℃,their appearance and strength development with immersion times were measured at intervals.X-ray diffraction,Four ier transform infrar ed spectroscopy and scanning electron microscopy wer e used to analyze the mineral c omposite and micr ostructure of the mortars after1year of immersion.The r esults show that the addition of a lower c ontent of limestone filler impr oves the mortar's resistance to sulfate attac k at lower temperatur e.But the sulfate attack of mortar is accelerated when adding a higher content of limestone filler.The surfac e crac king and spallation oc curs in the pur e cement mortar specimen after1year of immersion to the sulfate solution and a lot of ettringite and gypsum forms in the attac ked mortar.On the other hand,the surface layer of the30%limestone filler mortar becomes soft and mushy,both thaumasite and gypsum were identified in the residua l mortar,ther efore the mortar undergoes the typic al thaumasite form of sulfate attack.Key words:cement-based materials;limestone filler;sulfate attack;lower temperature;thaumasite第24卷王 政等:掺石灰石粉水泥胶砂低温硫酸盐侵蚀破坏与机理99 。
石灰石粉对水泥基材料性能的影响
降，且坍落度经时损失增大。 ２．３．２ 石灰石粉掺量对混凝土抗压强度的影响 由图３可知，掺加石灰石粉取代水泥，当石灰石 掺量为１０％时，混凝土各龄期的抗压强度达到最大 值，其３ｄ、７ｄ和２８ｄ的抗压强度分别是基准混凝土的 １．１２倍、１．１１倍和１．１０倍，随着石灰石粉掺量的继续 增加，混凝土的抗压强度反而下降，２８ｄ下降幅度尤 为显著。 ３ 机理分析 ３．１ 对流动性的影响
各龄期抗压强度值达到最大值，当石灰石粉掺量为 ３０％时，砂浆抗压强度明显降低，低于基准试件的 值。 ２．３ 混凝土 试验测试了混凝土坍落度经时损失和抗压强度， 试验配合比及坍落度经时损失见表５，其抗压强度 试验结果见图３。
55 50 45
抗压强度／ＭＰａ
龄期／ｄ 图 １ 石灰石粉掺量对净浆抗压强度的影响
龄期／ｄ
图 ２ 石灰石粉掺量对砂浆抗压强度的影响
２．２．１ 石灰石粉掺量对砂浆抗压强度的影响 由图２可以得出，掺入１０％和２０％的石灰石粉， 不仅提高了砂浆的早期抗压强度，对后期抗压强 度的发展也是有益的，石灰石粉掺量为１０％的试件
A0 A10 A20 A30
抗压强度／ＭＰａ
65 60 55 50 45 40 35 0 5 10 15 20 25 30
［ ］ ２ 石灰石粉球状因子比水泥大，细度比水泥小得
碱式碳酸盐，所形成的新相晶体尺寸迅速增大，并 且转化为牢固连生的结晶聚体，增强了石灰石粉颗 粒与硬化水泥浆体的界面，使水泥石结构致密，提 高了试件的抗压强度 ；石灰石粉掺量超过１０％，由 于石灰石粉参与水化反应的程度有限，作为一种填 充性细料，主要在早期起着微集料效应和微晶核效 应，水泥用量减少，从而导致试件抗压强度下降，在 硬化后期，下降幅度更为明显。 ４ 结论 （１）开发利用石灰石粉具有巨大的经济价值， 可节约资源，降低成本，改善产品性能，提高产品 质量，减少环境污染，促进科技进步。
用于水泥和混凝土的石灰石粉——阎培渝
阎培渝 清华大学土木工程系 yanpy@
欧洲标准 ENV-197
硅酸盐石灰石粉水泥CEM-II-L
CEM-II-L(A): 石灰石粉掺量5-20% CEM-II-L(B): 石灰石粉掺量21-35% 实际生产量可以忽略。
《通用水泥》 （GB175）
水泥最佳颗粒级配为：
3～32μｍ颗粒对砂浆强度增长起主要作 用，其间粒度分布应是连续的，总量不低于 65 ％ 。小于3μｍ的细颗粒，易结团，不要 超过10％而 造成砂浆较大收缩。大于65μｍ 的颗粒活性 很小，这两部分颗粒最好没有。
碳硫硅钙石破坏首先在欧洲被发现。碳硫
硅钙石只在低温（<15℃）环境中生成。 [Ca3Si(OH)6· 12H2O](SO4)(CO3) 具有类似于钙矾石的结构，可与钙矾石形 成有限固溶体。 在有CaCO3微粉存在时，碳硫硅钙石可很 快生成，但必须有钙矾石预先生成，作为 晶核，促使其形核结晶。
碳硫硅钙石与钙矾石的XRD图谱
硫酸盐侵蚀与碳化共同作用下，可生成碳硫
硅钙石。这会导致CSH凝胶分解，使硬化浆 体失去胶凝性，造成严重后果。 由于这种破坏作用是针对水泥的水化硅酸盐 相，而不是水化铝相，因此抗硫酸盐水泥也 没有保护作用。
Thaumasite
我国的碳硫硅酸盐破坏实例
黄河八盘峡水库大坝廊道：有大量渗水，胶
配制混凝土，用水量仅130kg/m3，28天强度 可达50MPa。 试验没有持续，其原因不详。现在北京没有 实际使用。
石灰石粉
国内在PC32.5复合硅酸盐水泥中掺加石灰石
粉。最高掺量可达20%。 水泥的品质较差，不能用于钢筋混凝土结构， 只用于抹灰砂浆等非结构用途。 如果掺量超过22%，则砂浆粘附性能很差。
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1.由于CaCO3和水化铝酸钙形成水化碳铝酸钙所致
2.CaCO3可加速C3S的水化，对Ca(OH)2的结晶起晶核作用。
3.水泥磨制细度和颗粒组成对水泥活性和水泥混凝土性能有很大影响,
太粗的熟料颗粒不能完全水化,太细的熟料颗粒会增大需水量,影响混凝土的耐久性。
4.众所周知，石膏在水泥中起调凝作用，并能提高水泥的早期强度，
影响水泥的一系列性能。
如单单满足调凝的要求，则水泥中的石膏，按SO3计有1%左右就可以了。
但在水泥生产中，实际石膏用量要比这个量大60～100%。
这个量是各个厂根据自己水泥组成和强度发展规律的需要而确定的最适宜掺量。
石膏的缓凝作用，通常解释为是由石膏在铝酸盐表面形成难溶的水化硫铝酸盐，阻碍铝酸盐进一步水化〔2〕，因而延缓了凝结时间。
但是，石灰石在水中的溶解度比二水石膏要小得多，而CaCO3与水化铝酸盐形成的C3A·CaCO3·11H2O 其溶解度又比钙矾石大，现已经试验证明，单用石灰石是不能满足水泥调凝的要求，但却可以提高水泥的早期强度。
英国John·Bensted试验研究也表明离子在控制水泥水化最初放热速率上远比不上离子〔1〕。
其实，石膏对水泥性能的影响与水泥的组成密切相关，上面所说的仅是水化液相中有很高Ca2+浓度时发生的情况，而当水化液相中Ca2+浓度较低，并具有较多的铝酸盐矿物时，硫铝酸盐将形成为较大的晶体，在水泥浆中起骨架作
用，同时也不妨碍铝酸盐的进一步水化。
因此，这时石膏起促凝作用。
石膏在矿渣水泥中的作用，一般以后一种为主。
由于石灰石的填充效应和在早期能与水化铝酸盐作用形成复盐，有助于改善水泥石的结晶形态和稳定性，而且这种产物的晶体尺寸增加很快，并进而转化为结晶聚集体，加强了水泥石中各组分之间的连接强度〔3〕，因而有可能起到相当于石膏在水泥中所起的早强作用。
由于这一原因，矿渣水泥中有石灰石存在时，水泥的适宜石膏量将会有所减少。
针对我国生产矿渣水泥多的特点，我们研究了在矿渣水泥中掺石灰石对适宜石膏量的影响。
5.从水化角度来考虑，在硅酸盐水泥中石膏的最适宜含量是指硬化着
的硅酸盐水泥在一定时间内C3A能够化合石膏的最高数量。
6.在磨制水泥时，掺入一定量的石膏起到调节水泥凝结时间的作用。
此
外，石膏在水化时，又起到硫酸盐激发剂的作用，特别是在普通水泥中掺入较多矿渣(不超过15%)时，适当多掺点石膏对水泥强度有利。
但超过一定量时，水泥凝结硬化后，过多的CaSO4继续与水泥中的C3A 反应生成硫铝酸钙，使体积膨胀，影响水泥的后期强度。
若石膏的掺入量过少又起不到调节水泥凝结时间的作用。
据有关资料介绍：石灰石中的CaCO3与石膏中的CaSO4一样，也与水泥中的C3A反应生成难溶的碳铝酸钙。
反应也消耗部分的C3A。
因此，石灰石虽然作为混合材
料掺入，在水泥水化时，也同样的替代了部分石膏的作用。
7.水泥中掺有少量的石灰石能提高水泥的早期强度，一方面是CaCO3能
加速熟料矿物C3S的早期水化；另一方面是由于CaCO3与熟料中的C3A 和C4AF反应生成碳铝酸钙：
8.3CaCO3+C3A+30H2O→C3A·3CaCO3·30H2O
9.C4AF水化后再与CaCO3反应生成碳铝酸钙。
碳铝酸钙是一种针状体，
从而增强了水泥的早期强度。
由于熟料中的C3A和C4AF含量有限，只能与CaSO4和少量的CaCO3反应。
石灰石掺量过多，水泥浆体中就必然留下许多不与C3A和C4AF反应的CaCO3。
由于它本身没有水硬性，因此石灰石掺量过多水泥强度就下降。
10.对以矿渣作混合材料的普通水泥，石灰石除了与熟料中的C3A和C4AF
反应外，还能慢慢地与矿渣中的C3A反应，不断地充实水泥浆体。
所以石灰石代替部分矿渣，其水泥各龄期强度均较高。
11.从石灰石和石膏在水泥浆体中的水化产物可以看出，它们在水泥中的
作用是相似的(见表6)。
表6
12.石灰石和石膏在水泥浆体中都可以生成针状晶体和两种六方片状晶
体，所不同的只是晶体的含水量。
13.石膏中的CaSO4在常温下的溶解度为～毫克/升，而石灰石中的CaCO3
的溶解度极小，作为水泥缓凝剂，石灰石难以代替石膏。
由于粉煤灰是容重只有m3、水分<1%的极细粉末，因而粉煤灰具有易流动的物理特性。
在水泥生产过程中，对粉煤灰的计量与配比控制具有一定的难度。