寧夏路橋混凝土專家委員會主任周立君

為進一步促進我國水泥和混凝土企業(yè)對石灰石粉的研究與應用，中國混凝土與水泥制品協(xié)會于2013年6月22日在廣西南寧組織召開了全國石灰石粉在水泥與混凝土中應用技術研討會。寧夏路橋混凝土專家委員會主任、寧夏路橋集團股份有限公司高級工程師周立君做題目為《石灰?guī)r粉和粉煤灰綠色高性能混凝土在橋梁結構中的應用》的報告，為參會人員介紹高性能混凝土組成材料的質量要求及其優(yōu)缺點，以及研究目的、用途和意義。他介紹，通過寧夏路橋三年施工驗證：石灰?guī)r粉和粉煤灰綠色高性能混凝土具有“良好的流動性、體積穩(wěn)定性、易密性、可泵性”，易于澆注、振搗和密實，通過聚羧酸減水劑使其具有早期強度高、后期強度持續(xù)增加，增加梁板結構25%應力儲備。其抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性、耐腐蝕性、抗碳化性及擬制堿集料反應均優(yōu)于普通混凝土。 

304鹽池至紅井第一合同段粉煤灰和石灰?guī)r粉現澆箱梁

高性能混凝土組成材料的質量要求及其優(yōu)缺點

（一）、高性能混凝土特點

通過寧夏路橋三年施工驗證，石灰?guī)r粉和粉煤灰綠色高性能混凝土具有“良好的流動性、體積穩(wěn)定性、易密性、可泵性”，易于澆注、振搗和密實，通過聚羧酸減水劑使其具有早期強度高、后期強度持續(xù)增加，增加梁板結構25%應力儲備。其抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性、耐腐蝕性、抗碳化性及抑制堿集料反應均優(yōu)于普通混凝土。

（二）、高性能混凝土組成材料

高性能混凝土生產的核心技術是“混凝土配合比”，關鍵技術是“混凝土拌合設備和計量、控制系統(tǒng)”。高性能混凝土要達到“內實外美”，在施工中還要堅持“模板是關鍵、工藝很重要、濕養(yǎng)不可少”十五字方針。

1、水泥

水泥是高性能混凝土中最關鍵的組分，水泥比表面積和C₃A含量依據JTG/T 50-2011 表6.15.4水泥技術要求：硅酸鹽水泥和抗硫硅酸鹽水泥比表面≤350m²/kg ，熟料中C₃A含量≤8%。有些水泥廠為了提高水泥的早期強度，P.O42.5普通硅酸鹽水泥比表面積＞400m²/kg；水泥廠在生產過程中采用了降低燒成溫度使水泥熟料中C₃A＞10%。水泥比表面積＞350m²/kg和C₃A＞10%，混凝土水化反應速度加快，混凝土水化熱增加，造成減水劑相容性變差；C₃A它是水泥四種組分中遇水反映速度最快，水化熱最高的組分；C₃A的化學收縮量率是C₂S的3倍，是C₄AF的5倍。GB175-2007硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥規(guī)定，水泥比表面積＞300m²/kg，沒有上線限制。這就造成混凝土后期強度到縮，施工單位“二次加水”，混凝土光亮度和耐久性差等質量通病。

高性能混凝土水泥中C₃S和C₃A的總含量宜不超過58%，該種硅酸鹽水泥具有較高的抵抗硫酸鹽侵蝕能力，水化熱中等，有利于混凝土體積穩(wěn)定，避免混凝土表面因溫差過大而出現宏微觀裂縫。 [Page]

2.其它膠凝材料料

礦物質摻合料是高性能混凝土中不可缺少的組分，其摻入的目的是調節(jié)水泥性能，增加活性、流動性、抗分離性、調節(jié)黏度及塑性，填充水泥石中的微孔，以利于提高混凝土的強度、密實性、特別是對混凝土的耐久性及防止堿集料反映、降低混凝土水化熱等有明顯效果。高性能混凝土常有的礦物質摻合料有：硅粉、礦粉、粉煤灰、沸石粉、石灰?guī)r粉及其他微粉。

（1）粉煤灰

粉煤灰是火力發(fā)電廠鍋爐以煤粉作為燃料，從其煙氣中收集下來的灰渣。Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰一般是指粒徑10um的分級灰，比表面積為400~600m²/kg，含有大量的球狀玻璃珠。粉煤灰的主要成分與礦粉基本相同，也是活性SiO₂和Ai₂O₃。粉煤灰是高性能混凝土必不可少摻和料之一，不摻粉煤灰就不具備高性能混凝土品質。粉煤灰在混凝土中的微珠效應、填充效應和火山灰效應極大改善了混凝土和易性、密實性及強度性能。粉煤灰因具有三大效應特點，因此能更好地發(fā)揮粉煤灰減水—増漿—調凝—密實—協(xié)和等五項基本功能，從而使混凝土的結構和性能，發(fā)生預期的變化。優(yōu)質的粉煤灰是配制高性能混凝土的理想材料。高性能混凝土粉煤灰采用內摻技術，普通混凝土強度大于C50用Ⅰ級粉煤灰，內摻能取代15%~20%的水泥；高性能水下混凝土強度不大于C50用Ⅱ級粉煤灰，內摻能取代30%~40%的水泥。

（2）石灰?guī)r粉

石灰?guī)r粉用新破碎1~2cm石灰?guī)r碎石，含泥量不大于0.5%，泥塊含量不大于0.25%，經歐式磨細成填充材料。石灰?guī)r粉平均粒徑8um，石灰?guī)r粉需水量比為92%，小于其它膠凝材料其具有減水劑功效，因此它的工作性能優(yōu)于其它膠凝材料。外摻15%~20%石灰?guī)r粉主要目的就是填充粉煤灰和水泥孔隙率，混凝土孔隙率每降低1%，其強度增加5%。摻加石灰?guī)r粉可以改變混凝土外表顏色，能夠和粉煤灰產生疊加效應，降低水化熱，補償粉煤灰混凝土早期不足缺陷；具有保水、防止離析和泌水、改善混凝土工作性。在高性能砼采用內外摻技術，可以取代水泥10%~15%，降低混凝土脆性系數，防止混凝土裂縫。

通車二年后粉煤灰和石灰?guī)r粉高性能混凝土路面