石灰石粉对水泥水化的影响.docVIP

机制砂中石粉对硅酸盐水泥水化的影响 关键词: 机制砂；石灰石粉；硅酸盐水泥；外掺 中图分类号：TU528.45 文献标志码：A 文章编号： 0.引言 随着天然砂资源的日益减少，机制砂在水泥混凝土中的应用会越来越多。在机制砂生产过程中，不可避免地会产生一部分石粉(粒径小于75μm的颗粒)，石粉不同于河砂中的泥，它与母岩化学成分完全一样。 石粉掺入到混凝土中后，会产生物理填充效应和化学活性效应。为了探究石粉的物理填充效应，王雨利等人采用湿堆积密度法，测试了不同比例石粉与水泥混合物的湿堆积密度，得出石粉可以的密实度，从而改善了混凝土的性能[]。周明凯等人的研究认为：石粉对水泥水化具有增强作用，认为石灰石粉在水泥水化反应中起晶核作用[~6]，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参加水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。刘数华等人的研究表明[-12]：石灰石粉在水泥浆中充当了水化硅酸钙的成核基体，降低了成核位垒，加速了水泥的水化。C [13]等人采用石灰石粉取代20%的水泥，测试了石粉对水泥水化热的影响，得出石粉使水泥的诱导期和加速期提前结束，即加速了水泥的水化。 目前，1 原材料与实验方法 1.1 原材料 实验所用熟料和水泥均为焦作坚固水泥有限公司生产，其中熟料磨至相应细度，水泥为52.5级硅酸盐水泥(P·O52.5)，其化学组成和矿物组成分别见表1和表2。石灰石粉：从原砂中过75μm筛得的石灰石粉，其密度为2.75g/cm3，比表面积为306.5 m2/ kg，化学成分见表3氟化钙：分析纯，分子式为CaF2，上海三爱思试剂有限公司，纯度≥98.5% 表1 硅酸盐熟料和水泥的化学成分/% Table 1 Chemical composites of Portland cement and its clinker/% 原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O f-CaO Loss Σ 熟料 21.75 5.76 4.07 63.32 3.57 0.33 0.07 0.86 0.23 99.96 水泥 21.84 5.23 3.30 65.23 2.76 0.31 0.08 0.92 0.19 99.86 表2 硅酸盐熟料和水泥的矿物组成/% Table 2 Mineral composites of Portland cement its clinker/% 矿物组成 C3S C2S C3A C4AF Σ 熟料 60.56 14.59 8.79 11.27 95.21 水泥 56.1 20.31 8.26 10.03 94.7 表3 石灰石粉的化学成分 Table 3 Chemical compositions of limestone powder 成分 SO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Loss Σ 含量/% — 2.58 1.49 0.65 50.36 2.25 42.21 99.54 1.2 实验方法 1.2.1 试样制备：按照《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T 1346-2001)的相关方法制备水泥净浆，成型尺寸为：20mm×20mm×20mm，养护到规定龄期(28d、180d) 后，破碎取中间部分，用无水乙醇终止水化，放入60℃干燥箱中干燥24小时、研细至10μm左右待用。以CaF2为参比物质，按20%的比例掺入待测试样，用玛瑙研钵将待测试样与CaF2混合均匀。 采用德国Bruker AXS有限公司生产的D8ADVANCE型X射线衍射仪对制备基准样和待测样进行分析。X射线管采用Cu靶(Ka1)，管电压40 kV，管电流30mA。测量X射线衍射谱，利用MDI JADE5.0分析软件找出要分析物相的衍射线的最强线，查出它们的累积强度。如果把试样看成两相，可以利用绝热法计算物质的含量，即： 式中：wA—A相在待测样中的质量百分含量； wB—B相在待测样中的质量百分含量； IA—A相中最强衍射线条的累积强度； IB—B相中最强衍射线条的累积强度； —强度系数，其中，和为参比强度系数，可由PDF卡片查得。 1.2.水泥试样拉曼光谱分析 采用英国雷尼绍公司生产的inVia激光显微拉曼光谱仪分析掺石灰石粉的硅酸盐水泥水化产物。 表试验配比 Table Test formulation of effect on hydration products of clinker with LP 编号 水粉比 /g 石粉/g 掺量/% 用水量/g S1 0.500 500 0 0 250 S2 0.485 500 15 3 S3 0.4