石灰石粉对高铝水泥性能影响研究

摘要

高铝水泥具有早强、耐高温、抗硫酸盐侵蚀能力强等优点，但其后期强度稳定性较差，这就大大限制了高铝水泥的应用范围。石灰石粉来源丰富、价格低廉，并已经广泛应用于水泥工业的混合材以及混凝土的矿物掺合料。科学合理地将石灰石粉应用于高铝水泥，不仅可以改善高铝水泥后期强度稳定性较差的问题，还可以达到节能利废的目的，使得混凝土更加安全、绿色。
　　 本文通过试验测试分析，以微观研究为基础，研究石灰石粉对高铝水泥工作性能、物理力学性能的影响，并研究了掺石灰石粉的高铝水泥胶砂干缩性能及高铝水泥混凝土抗氯离子渗透性能，其主要研究内容和结论如下：
　　 1．高铝水泥-石灰石粉胶凝体系物理力学性能
　　 1)．石灰石粉-高铝水泥体系浆体凝结时间随石灰石粉掺量的增加呈先延长后缩短的趋势（石灰石粉掺量为3％时，水泥浆体凝结时间最长）；随石灰石粉细度的增加而缩短。
　　 2)．石灰石粉-高铝水泥体系浆体流动度随石灰石粉掺量的增加呈现先增加后减小的趋势(石灰石粉掺量为3％时，浆体流动度最大，达到118mm)，随石灰石粉细度的增加而增加；石灰石粉-高铝水泥体系新拌砂浆流动度随石灰石粉掺量、细度及水胶比的增加而增加。
　　 3)．石灰石粉在-定范围内可提高石灰石粉-高铝水泥体系净浆和胶砂强度；石灰石粉掺量超过一定范围则导致净浆和胶砂强度下降；随水胶比增加，净浆和胶砂强度降低；随石灰石粉细度增加，净浆和胶砂强度增大。
　　 2．高铝水泥-石灰石粉胶凝体系水化特性及孔结构
　　 1).XRD微观测试分析和扫描电镜观察表明：石灰石粉和高铝水泥发生反应，生成了单碳型水化碳铝酸钙(C3A+CaC03·11H20)，减少了CAH10、C2AH8、C3AH6的生成量。
　　 2)．化学结合水含量试验表明：石灰石粉-高铝水泥体系化学结合水含量随石灰石粉掺量的增加呈先上升后下降的趋势（石灰石粉掺量3％，硬化浆体水化最充分）；石灰石粉越细，石灰石粉-高铝水泥体系硬化浆体化学结合水含量越高，水化越充分。
　　 3)．通过“可蒸发水含量法”试验可知，水泥净浆、砂浆孔隙率随石灰石粉掺量的增加呈先降低后增加的趋势（石灰石粉掺量3％，硬化浆体最为密实）；随着水胶比的减小，水泥净浆、胶砂的孔隙率减小；随石灰石粉细度的减小，水泥净浆、胶砂呈小孔减少，大孔增多，总孔隙率增加的趋势。
　　 3．石灰石粉-高铝水泥体系胶砂干缩试验
　　 石灰石粉-高铝水泥体系胶砂试件3d、7d、14d、21d和28d的干缩率均随石灰石粉掺量的增加呈先下降后上升的趋势；随水胶比的增加而增加；随着石灰石粉细度的增加而降低。
　　 4．石灰石粉-高铝水泥体系混凝土抗氯离子渗透性能试验
　　 石灰石粉-高铝水泥体系混凝土抗氯离子渗透能力随石灰石粉掺量的增加呈先升高后降低的趋势（石灰石粉掺量4％抗氯离子渗透能力最强）；随水胶比的增加而降低；随石灰石粉细度的增加而降低。