中国建筑2013年技术交流会论文集
石灰石粉在高强混凝土中的应用研究
智艳飞，霍亮，蔺喜强，李国友
（中国建筑股份有限公司技术中心，北京顺义，101300）
摘要： 本文掺石灰石粉在高强混凝土中应用，通过比表面积，掺加方式，掺量的不同分析对高强混凝土工
作性能和力学性能的影响。高强混凝土中取代水泥掺加石灰石粉的掺量宜控制在 10%左右。外掺石灰石粉
比表面积越大，对高强混凝土强度发展的贡献越大。通过 SEM 分析可知，石灰石粉在一定掺量范围内，可
以提高高强混凝土的强度，其增强效应是物理与化学作用的共同结果。
关键字： 石灰石粉；高强混凝土；工作性能；力学性能；SEM
随着现代混凝土技术的发展，混凝土组分的多元化已成为一种趋势。除水泥、粗细骨料
及水外，还包括两种重要的外掺物，一种是化学外加剂，一种是矿物掺合料。实际上在现代
混凝土中矿物掺合料已经成为混凝土中的第五或第六组分，成为不可或缺的部分
[1]。矿物掺
合料的利用还在于混凝土中吸纳了大量的工业废渣， 减少了废渣引起的环境污染及土地占用
等问题，降低了混凝土的制造成本，减少了水泥生产造成的环境污染及能源消耗；最为关键
的是这些矿物掺合料在某些方面弥补了水泥混凝土的性能缺陷， 满足了现代混凝土工程的设
计及工艺要求，大幅度延长了现代混凝土工程的服务年限。 石灰石作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史，是制造水泥、石灰、机制砂的主要原
料。石灰石粉最主要的应用是在水泥生产领域，作为一种水泥混合材使用的。石灰石粉还是
优良的混凝土矿物掺合料，石灰石粉比表面积很小不但能补充混凝土的细颗粒，而且能增大
固体的比表面积对水体积的比例，从而减少泌水和离析。更为重要的是，石灰石粉能与水泥
和水形成柔软的浆体，即增加混凝土的浆量，从而改变了混凝土和易性。如果要保持相同的
坍落度，则掺石灰石粉的用水量可减少，从而改善了混凝土的诸多性能
[2-4] 。
在配置高强高性能混凝土时选择适当的矿物掺合料，可以降低温升，改善工作性，增进
后期强度， 并可以改善混凝土内部结构， 提高抗腐蚀能力。这种混合材料称为辅助胶凝材料，
是高强高性能混凝土不可缺少的组分。
1 原材料及试验方法
1.1 原材料 硅酸盐水泥，河北钻牌 PO42.5。比表面积为 349m
2/kg。所用的石灰石粉是北京顺义石
灰石尾矿经过立式球磨机粉磨而成，分两个比表面积，比表面积 1730 m
2/kg，比表面积 2490
m
2/kg 。超细矿粉的比表面积是 1150 m 2/kg；95 级硅灰的比表面积是 18500 m 2/kg，二 氧 化 硅
含量， 94.3%。
慕湖聚羧酸减水剂（简称 PC），淡红色粉体，减水率 35%以上。混凝土用砂为河砂，
细度模数是 2.49；石子是石灰石， 两种颗粒级配： 10-15mm和5-10mm ，压碎指标是 11.6%。
1.2 试验方法 新拌混凝土工作性能测试按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 （GB/T
50080-2002 ）进行测试，混凝土抗压强度测试参照《普通混凝土力学性能试验方法》 （GB/T
50081-2002 ）进行测试。
掺石灰石粉的高强混凝土的配合比如表 1所示。 胶凝材料 600，砂率： 0.4 水胶比： 0.21，
外加剂掺量： 1.5% ；水泥：矿粉：硅灰 =7:2:1。
表 1试验中高强混凝土的配合比
编号 胶凝材料（ 600）
水胶比 砂率 外加剂掺量
水泥（%） 石灰石粉
SF-0 70 0% 0.21 0.4 1.5%
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SF-1
65 取代水泥
5% 0.21 0.4 1.5%
SF-2 60 取代水泥10% 0.21 0.4 1.5%
SF-3 55 取代水泥15% 0.21 0.4 1.5%
SF-4 50 取代水泥20% 0.21 0.4 1.5%
SF-6 70 外掺5% 0.21 0.4 1.5%
SF-7 70 外掺10% 0.21 0.4 1.5%
SF-8 70 外掺15% 0.21 0.4
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