董茂花
(新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局,新疆 烏魯木齊 830000)
試驗所用水泥為新疆鞏留縣南崗水泥廠生產(chǎn)的42.5普通硅酸鹽水泥。粉煤灰為石河子越達建材有限公司生產(chǎn)的F類Ⅰ級粉煤灰,比表面積為412 m2/kg,水泥和粉煤灰各項指標均符合國標的技術(shù)要求。石灰石粉來自新疆伊犁南崗水泥廠的石灰?guī)r礦,采用3種不同比表面積的石灰石粉,石灰石粉品質(zhì)檢驗結(jié)果見表1、化學成分分析結(jié)果見表2。
表1 石灰石粉品質(zhì)檢驗結(jié)果
表2 石灰石粉化學成分分析結(jié)果%
石灰石粉或粉煤灰單摻摻量與標準稠度用水量的關(guān)系見圖1,石灰石粉和粉煤灰復(fù)摻的摻量與標準稠度用水量的關(guān)系見圖2。
圖1 石灰石粉或粉煤灰摻量與凈漿標準稠度用水量關(guān)系
由圖1和圖2可知,在一定摻量范圍內(nèi),摻石灰石粉和粉煤灰,均可以改善水泥凈漿的流動性。當粉煤灰摻量大于30%,隨著水泥含量降低,漿體流動性減小。當石灰石粉摻量大于40%時,漿體流動性減小??倱搅繛?0%的時,復(fù)摻石灰石粉可以改善水泥-粉煤灰漿體的流動性,降低凈漿的標準稠度用水量。石灰石粉L3的改善效果明顯優(yōu)于L1和L2。
圖2 復(fù)摻石灰石粉和粉煤灰與凈漿標準稠度用水量關(guān)系
單摻石灰石粉和單摻粉煤灰,對水泥膠砂流動度的影響見圖3。復(fù)摻石灰石粉和粉煤灰,總摻量為60%時的石灰石粉,摻加比例對水泥膠砂流動度的影響見圖4。
圖3 各摻和料摻量與水泥膠砂流動度關(guān)系
圖4 復(fù)合摻和料石灰石粉摻量與水泥膠砂流動度關(guān)系
由圖3和圖4可知,隨著粉煤灰摻量的增加,膠砂流動性顯著提高。在水泥膠砂中石灰石粉L2在摻量小于30%時,有一定的減水效應(yīng),石灰石粉L1和L3沒有減水效應(yīng),這與凈漿標準稠度試驗結(jié)果不同。在總摻量為60%的復(fù)合摻和料中,隨著石灰石粉摻量的增加,石灰石粉與粉煤灰復(fù)合摻和料水泥膠砂流動度減小,石灰石粉與粉煤灰復(fù)合摻和料水泥膠砂流動度,介于同等摻量下單摻粉煤灰和單摻石灰石粉的膠砂流動度。比表面積557 m2/kg的石灰石粉L2,在水泥-石灰石粉和水泥-粉煤灰-石灰石粉膠砂體系中,都具有較好流動性。
單摻粉煤灰與摻石灰石粉膠砂7 d和90 d抗壓強度的比較見圖5。
圖5 摻粉煤灰與摻石灰石粉膠砂抗壓強度的比較
由圖5可知,單摻石灰石粉對水泥膠砂的強度有較大影響,隨著石灰石粉摻量的增加,水泥膠砂的抗壓強度降低。石灰石粉的比表面積對膠砂強度有一定影響,比表面積高的石灰石粉早期膠砂強度略高。
選用比表面積為557 m2/kg的石灰石粉L2,對復(fù)摻粉煤灰與石灰石粉的水泥膠砂強度進行了試驗,將摻和料總摻量固定為60%。單摻石灰石粉(L2)、單摻粉煤灰與復(fù)摻粉煤灰與石灰石粉(L2)的膠砂強度對比見表3。
由表3可知:石灰石粉與粉煤灰復(fù)摻,其膠砂強度介于同等摻量下單摻粉煤灰和單摻石灰石粉的膠砂。在相同強度下,與單摻石灰石粉相比,石灰石粉與粉煤灰復(fù)摻,可以提高摻和料總摻量,石灰石粉的摻量在復(fù)合摻和料總摻量的50%以內(nèi)較為合理。
表3 復(fù)摻石灰石粉與粉煤灰和單摻石灰石粉的膠砂抗壓強度
石灰石粉儲量豐富,分布廣泛,易于粉磨加工,使得石灰石粉成為大壩工程最經(jīng)濟易得的材料。而將石灰石粉用作碾壓混凝土摻和料,替代或部分替代日益緊缺的粉煤灰等摻和料,對于緩解碾壓混凝土工程原材料緊缺、節(jié)省工程投資、保護環(huán)境具有重大的現(xiàn)實意義。
[1]田育功.碾壓混凝土摻合料性能研究與應(yīng)用[M].北京:中國水利水電出版社,2006.
[2]肖開濤,董蕓.石粉替代部分粉煤灰對碾壓混凝土性能的影響研究[J].水力發(fā)電,2007(12).
[3]田育功.石粉在碾壓混凝土中的研究與利用[M].北京:中國水利水電出版社,2006.