沈家萬

（蚌埠產品質量監(jiān)督檢驗研究院，安徽 蚌埠 233000）

1 石灰石礦粉在水泥混凝土中的作用

1.1 增強水泥混凝土強度

水泥混凝土是指由砂石、水泥等物質混合而成的復合材料，而石灰石礦粉是石灰石（如圖一）所示，經過打磨處理后而形成的粉狀物。若能在水泥混凝土應用石灰石礦粉，可對其強度產生積極影響。由于石灰石礦粉在與水泥混凝土中的物質發(fā)生反應后可在水泥混凝土凝結階段起到鞏固作用，促使水泥混凝土強度更大。以碳酸鹽水泥為例，它在與石灰石礦粉混合后會形成碳鋁酸鈣物質，經過相關人員對其進行細致分析可知：在20°環(huán)境下，此種物質的生成量先少后多，且較為穩(wěn)定，故而導致水泥混凝土不易變形，可在實踐應用中產生良好的結果。

圖一 石灰石樣品圖

1.2 改善水泥自收縮能力

從相關實驗結果中可知：在石灰石礦粉摻入量有所增加時，其產生的收縮效果更加顯著，并分別在10%摻入量以及20%摻入量條件下，可發(fā)現，后者基本上可將水泥混凝土的收縮率下調50%。由于石灰石礦粉較為細膩，且無需過多水量與之反應。在這種情況下，將有助于水泥混凝土形成良好的干燥環(huán)境，最終產生自收縮能力。長此以往，石灰石礦粉的應用可為水泥混凝土的性能起到強化作用，進而保障水泥混凝土無論作為裝飾材料還是主體建筑材料，都能擁有較高品質。據此，石灰石礦粉在水泥混凝土中有著顯著的應用價值。

1.3 優(yōu)化混凝土和易性

將石灰石礦粉應用于水泥混凝土中，還可對其和易性加以優(yōu)化，若所摻入的礦粉數量適中，可對和易性產生促進作用，反之會加劇水泥混凝土下沉程度，使其不易凝結，甚至會造成結構松散，最終不適合應用于工程建設中。同時，還應注重石灰石礦粉的比表面積，若比表面積數值較小，可增加水泥混凝土緊實度。所以，需考慮到石灰石礦粉的具體摻入量確定應用方法。

2 石灰石礦粉在水泥混凝土中的應用要點

2.1 合理選擇原材料

根據石灰石覆蓋范圍可知：對于富含石灰石物質的石灰?guī)r資源現今占據中總巖石資源的25%到33.3%之間，而從2015年發(fā)布的灰?guī)r開采量可知，在1282.3億t開采量中，照比往年縮減了25.6%，這表明石灰石原材料資源有限，在將其應用于水泥混凝土中，應做好資源控制工作。而從目前石灰石廣泛分布的城市中，除上海、西藏等地分布廣泛。要想研究石灰石礦粉在水泥混凝土中的實踐效果，應從中選擇適合的原材料開展實驗活動，以此驗證石灰石礦粉對水泥混凝土性能等方面是否具備積極影響。在選擇原材料時，應當對石灰石礦粉中使用的石灰石原料水化能力予以檢測，必要時可借助激發(fā)劑，促使石灰石礦粉在實驗中產生適量的水化物，保證實驗結果的可靠性。從相關調查結果中可知：在石灰石含量達到0.3%-0.8%時，將形成較強的水化作用。另外，還應保證石灰石中富含的CaCO3成分含量高于95.2%，并且所選用的水泥混凝土中的硅酸鹽水泥應為28d熟料性質，具備60MPa抗壓強度，便于提升實驗數據的準確度。一般而言，經由實驗驗證后，可發(fā)現石灰石礦粉在水泥混凝土中的實踐價值，由此為后續(xù)石灰石礦粉的合理運用提供可靠的參考依據，最終為石灰石礦粉的應用開辟新路徑。之后還需對相關數據進行整理，并經過專業(yè)人員的細致分析知曉石灰石礦粉的重要價值。

2.2 注重磨粉粒度控制

石灰石礦粉的應用還需要注重其粒度的合理控制，在針對石灰石進行磨粉操作時，務必對其顆粒情況進行細致檢測，以免粒度過大影響實踐效果。而在上述實驗過程中，可將石灰石粒度控制在25mm范圍內，且高于5mm，之后可將其制成粉制品。在這期間，為了保證實驗結果可信度更高，可保證制備后的水泥混凝土與石灰石礦粉混合后，其粒度達到4.1km2/kg即可。同時，還可將石灰石礦粉看成是自變量，避免在實驗中誤加其它物質導致實驗數據偏差較大。之后在脫模階段，應保證溫度不高于23℃且不低于17℃，待一天后對其進行脫模，并對其性能予以檢測，而且還應做好比對工作，經過科學對比后了解石灰石礦粉在水泥混凝土中最高效的應用方法。

由于水泥混凝土是土木工程中的重要材料，從2019年公布的水泥用量中可知：其總量高達23.3億t，其中混凝土達到了103190.48萬m3，而且水泥混凝土樁超出了16505.52萬m，這表明水泥混凝土的需求量較大，故而在其中應用石灰石礦粉提升其性能很有必要。在實踐操作中，工作人員在針對石灰石進行磨粉操作時，還可選用優(yōu)質的磨粉機，并且還可按照粗碎、細碎、磨粉等步驟逐一調整其細度。在粗碎中，可將石灰石置于振動給料機中，在破碎機輔助下將其制成小巖塊，并在細碎工序中依靠振動篩、反擊式破碎設備實現再次降低其細度，使其成為小顆粒狀石灰石，最后進入到磨粉環(huán)節(jié)，在磨粉裝置下成功制成石灰石礦粉。因其粒度直接關聯著水泥混凝土性能的改善情況。因此，需確保石灰石礦粉粒度符合水泥混凝土應用要求。

2.3 明確石灰石摻量

石灰石礦粉雖然在水泥混凝土中具備增強抗壓強度、提升穩(wěn)定性等功能，但若將其摻入到水泥混凝土時，其摻入量過多或低于最低標準，都無法達到最優(yōu)化應用效果。從以往調查結果中可知：在石灰石礦粉摻入量達到20%時，在不同凝結時間下，水泥混凝土的抗壓強度提高幅度有所差異，具體情況如（表一）所示。由此推斷石灰石礦粉在初期摻入時，會對混凝土早期抗壓強度起到強化作用，并隨著時間的延長，抗壓強度的提升效果有所削弱，但依舊保持上升狀態(tài)。所以，在水泥混凝土制備期間，可適量摻入20%的石灰石礦粉。此外，在其超出20%摻入量時，混凝土抗壓強度變化效果不顯著。

通常情況下，石灰石礦粉在水泥混凝土中的摻入方式可為外摻與內摻兩種類型。前者是將石灰石礦粉與水泥、砂石等材料混合配制，以此形成水泥混凝土，以供工程使用。后者是在原有基礎上運用石灰石礦粉取代部分水泥成分，由此展現出石灰石礦粉的實踐價值。而經過分析后可準確了解到：在外摻量低于20%時，水泥混凝土性能將有所增強，而高于20%摻入量將有所下降。至于內摻模式下，其性能將下降，具體如（表二）所示。結合上述研究內容推斷：石灰石礦粉摻入量應以20%為摻入標準，并按照外摻方式改善水泥混凝土性能，若高于20%，將不利于水泥混凝土體現出高抗壓強度等良好性能，尤其在超出30%摻入量時，將出現最低峰值。此外，關于上述內容中提到的激發(fā)劑，它的加入也能產生積極影響，但僅能提高水泥混凝土10%抗壓強度，并且在混凝土3d與28d情況下激發(fā)劑輔助效果較為薄弱，可不予以使用。

表一 石灰石礦粉20%摻入量時混凝土抗壓強度變化值

表二 不同摻入量與摻入方式下水泥混凝土性能變化情況

2.4 掌握礦粉摻入規(guī)律

石灰石礦粉屬于新材料，雖然它在油漆、橡膠以及塑料等眾多產品中均有重要作用，而根據相關統計可知：石灰石礦粉在建材行業(yè)中的使用數量較多，尤其在水泥用料中，其使用的石灰石礦粉可在冶金、石料等材料中占據33%以上的比例，這表明石灰石礦粉與水泥兩者間有著密切關系。

事實上，在石灰石礦粉粒度較低時，還可對混凝土塌落度帶來積極作用，以免混凝土出現裂縫或坍塌現象，導致建筑物結構受損。但對其摻入量也應當控制在20%以下，一旦高于20%，將引起混凝土內部分層現象，即水料分離，進而破壞其穩(wěn)定性。據此，相關人員在制作混合拌料時，應對石灰石礦粉的摻入比例進行科學設定，以1：4作為最佳比例，以便水泥混凝土具備最優(yōu)化性能。為了促使石灰石礦粉實踐性明顯，還應對硅酸鹽水泥的粒徑加以控制，一般在其粒徑低于5μm時，在與其它原料進行混合時，所形成的水化物含量較少，造成水泥混凝土密封性較低。而此時石灰石礦粉剛好可以增加水化物生成量。據此，可適當選擇粒徑高于5μm的水泥，防止水泥材料在與石灰石礦粉混合時發(fā)生泌水問題。

3 結語

綜上所述，石灰石礦粉在水泥混凝土中有著重要作用，既能提升其穩(wěn)定性，又能增強自收縮能力，促使水泥混凝土具備良好的性能，杜絕水泥混凝土裂縫、泌水現象。據此，可從原材料、磨粉粒度、石灰石摻量、礦粉摻入規(guī)律等方面著手，確保石灰石礦粉在水泥混凝土實踐操作中發(fā)揮效用，提升水泥混凝土綜合性。