掺碳酸盐掺合料混凝土力学性能研究
李化建’，赵国堂 ，谢永江 ，魏
(1．中国铁道科学研究院，北京100081；2
强 ，谭盐宾’，易忠来’，杨鲁
京沪高速铁路股份有限公司，北京100038)
摘要： 研究了石灰石质碳酸盐掺合料对混凝土抗压强度与弹性模量的影响。研究结果表明，碳酸盐掺合料混凝土抗压强度、弹性模量
与龄期的自然对数具有很好的线性关系；与矿渣、粉煤灰等掺合料相比，碳酸盐掺合料能够提高混凝土早期的抗压强度和弹模模量，当养
护10 d之后，两种混凝土的抗压强度与弹性模量基本相当；养护温度能够显著提高掺碳酸盐掺合料混凝土的早期抗压强度和弹性模量，
但提高养护温度对混凝土后期强度发展不利；以不同龄期抗压强度为评价依据，碳酸盐掺合料的掺量宜在15％以内。
关键词： 碳酸盐掺合料；混凝土；抗压强度；弹性模量
中圈分类号： TU528．叭 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)08—0059—03
Research on the m echanical property of concrete with carbonate m ineral admixture
LIHua-jian ，ZHAOGuo—tang2,XIEYong-jiang ，WEIQiang ，TANYah—bin ，YIZhong-lai ，YANGLu
(1．ChinaAcademy ofRailwaySciences，Beijing100081，China；2．Beijing-ShanghaiHigh—SpeedRailwayCompany，Beijing100083，China)
Abstract： Effcct oflimestone based carbonate admixture to compressive strength and elastic modulus ofconcrete was studied in this paper．There is
goodlinearrelationbetweenthe compressive strength and elasticmoduluswith naturallogarithm ofcuringtime．Comparedwithflyash and slag，carbonateadmixturecan
improvetheearlystrengthandelasticmodulusofconcreteandafter10d，the strengthandelasticmodulusoftwokindsconcreteis
becoming proximity．Curing temperature could increase the early compressive strength ofconcrete with carbonate admixture，however high tempera—
tureisdisadvantagetothelong-periodcompressive strengthTheelasticmodulusofconcretewithcarbonateadm ixturehacreasesobviouslywiththein
creasingcuringtemperature．Basedonthecompressive strengthofconcrete，the suitableadditiondosageofcarbonateadmixtureislessthan 15％．
Key w ords： carbonate admixture；concrete：compressive strength；elastic ratio
0 引言
以石灰石为主要成分的碳酸盐掺合料已经在国外工程中
应用，如日本明石海峡吊桥的桥墩、缆索锚固结构体采用的高
流动性混凝土，其混凝土配合比中水泥的用量为260 kg，石灰
石粉掺量为150 kg，用水量为145 kg[”。法国的西瓦克斯核电站
II号反应堆每立方米混凝土中水泥用量266 kg、石灰石粉1 14 kg、
硅灰40 kg，水胶比0．38，坍落度18~23 cm，28 d抗压强度为
67 MPa，绝热温升为30℃翻。我国学者也对石灰石质碳酸盐掺
合料混凝土开展大量研究，但很少在大型工程中进行应用。
关于石灰石质碳酸盐掺合料对混凝土力学性能的影响尚
未达到统一认识，有些研究认为，石灰石粉能发挥其“形貌效
应”与“微集料效应”，从而改善胶凝材料的颗粒级配，填充内部
孔隙，使其结构更加致密，从而提高水泥基材料的强度 。也有
研究认为，石灰石粉等量取代水泥时，反而会降低混凝土的强
度『5。为了掌握碳酸盐掺合料对混凝土力学性能影响规律，促进
碳酸盐掺合料在实际工程中的应用，研究了龄期、养护温度、掺
合料掺量对混凝土抗压强度与弹性模量的影响。
1 原材料及混凝土配合比
1．1 原材料
水泥为北京琉璃河P·O 42．5级水泥；矿物掺合料选用I级
收稿日期：2011-02一l4
基金项目：铁道部科技开发计划项目(2010G029一B，2010G004一E)
粉煤灰和$95矿渣；碳酸盐掺合料的粒度特征值如表1所示；细
骨料为细度模数为2．5、II区河砂，粗骨料为5~20 i／lnl连续级配
碎石；减水剂为减水率为29％的非引气型聚羧酸减水剂。
表1 碳酸盐掺合料粒度特征值
1．2 混凝土配合比及工作性能
混凝土的配合比如表2所示，相应混凝土的工作性能如表3
所示。
表2 混凝土的配合比 kg／m
表3 混凝土工作性能
编号初始坍落度／mm 初始扩展度／rnm 含气量／％ 湿密度／(kg／m )
2 试验结果与讨论
2．1 龄期对掺碳酸盐掺合料混凝土力学性能的影响
图1是碳酸盐掺合料混凝土抗压强度随龄期对数的发展

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