收尘石灰石粉在预拌混凝土中的应用

杨新建

（重庆江晖实业有限公司，重庆 402283）

收尘石灰石粉在预拌混凝土中的应用

杨新建

（重庆江晖实业有限公司，重庆 402283）

本文通过分析收尘石灰石粉的性质，提出了收尘石灰石粉在预拌混凝土中的应用方法，即：将收尘石灰石粉作为混凝土生产原材料，其中粉末部分作掺合料等量替代粉煤灰，细砂部分则等量替代特细砂使用，收尘石灰石粉的有效掺量以粉末掺量计。然后，试验测定了收尘石灰石粉混凝土的性能，结果表明：与同等级粉煤灰混凝土比较，收尘石灰石粉混凝土的工作性能相当，强度发展较快，但该混凝土干燥收缩略大。

石灰石粉；细度；掺合料；粒度

0 引言

近年来，重庆市混凝土用量持续增长致使掺合料的需求不断增加，与此同时，火电份额的逐渐减少导致粉煤灰的供应量日益不足，2013 年重庆主城区粉煤灰的实际供应量仅为需求量的 70%，供需矛盾十分突出，急需寻找价格低廉、来源丰富的新掺合料。

2014 年，随着 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》的颁布实施，开辟了石粉用作混凝土掺合料的道路，可解决混凝土企业的燃眉之急。可是，重庆地区可供混凝土企业使用的石粉只有收尘石粉（一种来源于机制砂生产线收尘装置的废料），而石粉标准未对这种材料进行规定，因此，需要通过试验研究，提出收尘石粉在预拌混凝土中的应用方法，为收尘石粉在重庆预拌混凝土中的应用提供技术支撑。

1 收尘石粉的性质

1.1 收尘石粉的主要技术指标

经测试，活性指数、流动度比、碳酸钙含量、MB 值和安定性等技术指标符合 JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》规定的要求，但其细度为 32%，严重超过标准要求（15%）。

表1 收尘石粉的主要技术指标

1.2 收尘石粉的组成特征

为了分析收尘石粉的细度严重超标的原因，采用激光粒度仪对收尘石粉的粒度特征进行分析（结果见图1），其特征为：收尘石粉的粒度分布曲线有明显的突变点，粒径大于0.075mm 的颗粒含量高（20%），且最大粒径可达 0.75mm，说明收尘石粉是由石灰石粉末和砂粒组成。

于是，采用 0.075mm 筛对收尘石粉进行筛分，分离出石灰石粉末和细砂。其中，石灰石粉末体积约为 20%，比表面积 380m2/kg，略高于 P·O42.5 水泥（360m2/kg），而0.045mm 方孔筛筛余为 11%（满足规范要求）；细砂的细度模数为 1.0，最大公称粒径为 0.6mm，与重庆混凝土行业所用特细砂接近。

图1 收尘石粉的粒度分布

2 收尘石粉在预拌混凝土中的应用方法

2.1 收尘石粉应用方法的提出

虽然，收尘石粉的细度严重超标，不可直接等量替代粉煤灰使用，但从组成上，收尘石粉可分为石灰石粉末和细砂，其中石灰石粉末的细度满足规范要求，可作为混凝土掺合料使用；细砂的细度模数满足规范中特细砂的要求，可做特细砂使用。

因此，结合收尘石粉的组成及活性特征，提出其在应用混凝土中的应用方法为：

（1）将收尘石粉作为混凝土生产原材料，其中粉末作掺合料等量替代粉煤灰，细砂则等量替代特细砂使用，收尘石粉的有效掺量以粉末掺量计。

（2）收尘石粉的活性较粉煤灰低，其替代粉煤灰后，混凝土配合比应做适当微调（提高水泥用量或提高外加剂用量）。

2.2 收尘石粉混凝土的配制

2.2.1 收尘石粉混凝土的配制

（1）材料选择

收尘石粉：选择 MB 值小于 1.4 的收尘石粉，来源于重庆某机制砂生产线收尘装置，其粉末含量为 80%。

水泥：选择 28d 抗压强度大于 47MPa 的重庆小南海P·O42.5 水泥。

粉煤灰：采用本公司大量使用的重庆某电厂Ⅱ级粉煤灰，细度 22%，需水量比 102%。

集料：选择重庆混凝土广泛使用的混合砂作为细集料，其中天然砂细度模数不小于 1.0，机制砂的含粉量不大于5.0%，且 MB 值小于 1.4。

粗集料：使用 5～10mm 和 10～20mm 二级配石灰石质碎石。

外加剂：采用聚羧酸高性能外加剂，减水率 30%。

（2）混凝土配合比

根据收尘石粉的应用方法，试验所用收尘石粉的粉末含量为 80%，收尘石粉实际用量为粉煤灰的 1.25 倍（其中，80% 等量替代粉煤灰使用，20% 等量替代特细砂使用），同时为了保证强度，提高水泥单方用量 5kg，经试配确定混凝土的配合比，见表2。

2.2 收尘石粉混凝土的性能

2.2.1 工作性

经测试，收尘石粉混凝土的工作性能与粉煤灰混凝土基本相当（见图2 和图3），只是坍落度经时损失略有增加，因此，收尘石粉在应用时，应使用保坍性能较好的外加剂。

表2 收尘石粉和粉煤灰混凝土的配合比

图2 混凝土工作性能

图3 收尘石粉混凝土的坍落度及经时损失

2.2.1 力学性能

收尘石粉混凝土的强度发展所表现的规律与粉煤灰混凝土有明显不同，如图4 所示，主要特征为：收尘石粉混凝土的早期强度发展迅速，3d、7d 和 14d 强度明显高于粉煤灰混凝土；后期强度增长不如粉煤灰混凝土，14d 龄期后收尘石粉混凝土的抗压强度增幅很小。因此，收尘石粉在应用时，应特别注意早期强度的发展。

图4 收尘石粉混凝土的抗压强度

2.2.3 体积稳定性

因收尘石粉的需水量大于粉煤灰，致使收尘石粉混凝土的干缩都较粉煤灰混凝土有所增加（见图5），同时经早期抗裂性试验测试，结果见表3，收尘石粉的早期开裂倾向也高于粉煤灰混凝土。因此，收尘石粉在应用时，应加强混凝土的早期养护以防止混凝土开裂。

图5 收尘石粉混凝土的干燥收缩

表3 收尘石粉混凝土的早期开裂试验

3 结论

经试验测试可获得以下结论：

（1）收尘石粉的活性指数、流动度比、碳酸钙含量、MB 值和安定性等技术指标符合JGJ/T 318—2014《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》规定的要求，但其细度为严重超过标准要求。

（2）收尘石粉由石灰石粉末和特细砂组成，可分别利用粉末作掺合料等量替代粉煤灰，细砂则等量替代特细砂使用。

（3）收尘石粉的工作性能与粉煤灰混凝土相当，早期强度发展迅速高于粉煤灰混凝土，但后期强度发展不如粉煤灰混凝土，并且各龄期的干燥收缩都略大于粉煤灰混凝土。

[1] JGJ/T 318—2014．石灰石粉在混凝土中应用技术规程[S].

[2] GB/T 30190—2013．石灰石粉混凝土[S]．

[3] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比设计规程[S]．

［通讯地址］江津区珞璜工业园 B 区园区大道 9 号重庆江晖实业有限公司（402283）

Application of waste limestone powder in ready-mixed concrete

Yang Xinjian
(Chongqing Jiang Hui Industrial Co., Ltd, Chongqing 402283)

The paper analyzed properties of waste limestone powder (WLP) which originated from dust collection. On this basis, the paper proposed using method of waste limestone powder, included that WLP was used as raw material of concrete, which powder of WLP was used as concrete additive and the rest of WLP was used as ultra-fine sand. The dosage of WLP in concrete was represented by dosage of powder. Then experimental researched performance of WLP concrete. The result showed that workability of artificial WLP concrete was near that of the same grade fly ash concrete, earlier strength of WLP concrete was superior to fly ash concrete , which the shrinkage of WLP concrete a little more than fly ash concrete.

limestone powder; fineness; concrete additive; granularity

杨新建，男，重庆江晖实业有限公司总工程师，主要从事商品混凝土的技术创新与管理。