白云石粉用作矿物掺合料对混凝土耐久性的影响

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发布时间：2021-09-06

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白云石粉用作矿物掺合料对混凝土耐久性的影响
贾丽莉，高育欣，赵目煦，彭园，黄义雄，霍亮
(1．中建商品混凝土有限公司，武汉430074；2．中国建筑工程总公司技术中心)
摘要：用磨细白云石、白云石一水淬矿渣共磨物料作为混凝土矿物掺合料，研究了单掺白云石粉、白云石一水
淬矿渣复合矿物掺舍料对混凝土耐久性的影响。研究结果表明，单掺白云石粉使C30混凝土的电通量值增加15％，
同时使碳化深度增加，并使100次冻融循环后的动弹模量损失率最大达到37．6％．弱化了混凝土的抗氧离子侵蚀性
和抗碳化和抗冻性能；而单掺白云石粉使混凝土的抗硫酸盐侵蚀系数提高1．7％，抗硫酸盐侵蚀性能改善。白云石一
水渣复合矿物掺合料与单掺白云石粉相比，改善了混凝土的抗氯离子渗透性、抗碳化、抗冻融性能；当水淬矿渣与白
云石比例为3．5：6．5时，混凝土的耐久性包括抗氯离子侵蚀性、抗碳化、抗冻性能最好。
关键词：白云石粉；混凝土掺合料；混凝土耐久性
Abstract： e ground dolomite and CO-grinding powders of dolomite and water-quendched granulated blost furnace
slag were used as concrete admixtures，and the influence of admixture on the durability of concrete are stud d．The
results show that by single—mixed with dolomite powder．the electric flux of C30 concrete increase by 15％．the
carbonation depth increase．and the loss rate of dynamic elastic modulus can reach up to 37．6％ after 100 freeze—thaw
cycles，the properties of chloride ion penetration—resistant，anti-carbonization and anti-freeze of concrete are weakened；
however，the sulphate resistance coeficient of concrete increase by 1．7％，the sulfate resistance is improved．Compared
with single-mixed dolomite powder，mixing dolomite—slag composite mineral admixture can improve properties of chloride
ion penetration-resistant，anti—carbonization and anti—freeze of concrete，especially when the ratio of slag and dolomite is
3．5：6．5．the durability of concrete will be the best．
Key words：Dolomite powder；Concrete admixture；Durability of concrete
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)09—86—04
0 前言
我国白云岩矿产资源丰富，每年开采量巨大，
超过千万吨．平均每t矿石约产生0．15—0．20t石屑。
这些石屑强度低且含有大量石粉。难以进行有效利
用。从而造成大面积的堆砌。不仅占用土地而且造
成了环境的污染【。目前对白云石岩屑的主要应用
研究方向是将白云石碎屑用做细骨料配制混凝土。
但用白云石做骨料时存在潜在的碱一碳酸盐反应危
害。因此，白云石岩屑用作机制砂配制混凝土有争
议和局限性f3棚。鉴于此，本试验将白云石岩屑磨细
制成粉体，并将白云石岩屑与水淬矿渣(以下简称
水渣)共磨制备复合粉体，用其作为混凝土矿物掺
合料。研究其活性、碱一白云石活性及对混凝土力学
性能及工作性的影响。此外，白云石及白云石一水渣
复合矿物掺合料对混凝土的长期性能及抗侵蚀性
能的影响也引起了关注，因而本试验在前期基础上
研究了单掺超细白云石粉、白云石一水渣复合矿物
掺合料对混凝土长龄期性能的影响．进行了抗氯离
子侵蚀、抗硫酸盐侵蚀、抗碳化和抗冻融循环等耐
久性试验，以期在保证混凝土质量。降低混凝土生
一86一
产成本的前提下。将白云石粉合理运用于混凝土
中，达到减轻环境污染等目的。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
水泥：42．5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰(FA)：Ⅱ
级粉煤灰；矿粉：$95粒化高炉矿渣粉；水渣：华新水
渣；外加剂：聚羧酸高性能减水剂，固含量20％，减
水率25％。水泥、矿粉和粉煤灰的物理性能见表1。
表1 水泥、矿粉和粉煤灰的物理性能
白云石原料主要为白云岩开采废屑．经X射线
衍射定量分析，主要物相的组成为：白云石92％，方
解石8％。其XRD衍射图谱如图1所示。白云石及
水泥的激光粒度分布见图2。白云石粉的平均粒径
为3．0p~m，水泥的平均粒径为17．0 m。
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贾丽莉，高育欣，赵日煦，等白云石粉用作矿物掺合料对混凝土耐久性的影响
U
魁
·CaMg(CO3)2 ．
口CaC0，
～ d I 。i ．．．
5 1O l5 2O 25 30 35 40 45 5O 55 6O 65
20／。
图1 白云石的X射线衍射图谱
粒径／I,Lm
图2 白云石和水泥的粒径分布
1．2 试验方法
(1)抗氯离子侵蚀试验
参照GB／T 50082—2009(普通混凝土长期性能
和耐久性能试验方法标准》中电通量方法，进行混
凝土抗氯离子渗透试验，以通过混凝土试件的电通
量为指标来确定混凝土抗氯离子渗透性能。试件尺
寸为直径(100~1)mm，高(50~2)mm的圆柱体试件，
养护28d后进行真空饱水，将试件放置在试验槽
内。将质量浓度为3．O％的NaC1溶液和摩尔浓度为
0．3mol／L的．NaOH溶液分别注入试件两侧试验槽
中，连接电源正负极。
(2)抗硫酸盐侵蚀试验
参照GB／T 50082—2009中抗硫酸盐侵蚀试验方
法。测定混凝土试件在干湿交替环境中的抗硫酸盐
侵蚀性能。
试件尺寸lOOmmxlOOmmxlOOmm。每组3个试
件。侵蚀试件养护26d后在(80~5)oC下烘48h，冷却
后放入硫酸盐干湿循环水箱中的试件架上。配制
5％Na2SO 溶液放人水箱，溶液应至少超过试件上表
面20ram。
混凝土的抗压侵蚀系数应按下式进行计算：
= o％
式中：为抗压强度抗蚀系
数，％；．为N次干湿循环后受硫
酸盐腐蚀的一组的混凝土试件的抗
压强度测试值，MPa，精确至
0．1MPa；为与受硫酸盐腐蚀试件
同龄期的标准养护的一组基准混凝
土试件的抗压强度测试值．MPa。精
确至0．1MPa。
(3)抗碳化试验
参照GB／T 50082—2009中碳化
试验方法，测定在一定浓度CO：中混凝土试件的碳
化程度。试件尺寸100mmx1OOmmx100mm，每组3
个试件，养护28d后进行碳化试验，除相对的两个
侧面外，其余表面采用加热的石蜡予以密封