摘要：在工程施工中，混凝土中掺加矿物掺合料来满足工程要求已成为一种常用的方法。然而，作为混凝土矿物掺合料的粉煤灰、矿渣粉、硅灰，其优质产品供应不足，严重影响了混凝土质量的稳定性，并大幅度提高了混凝土单方成本。那么如何弥补矿物掺合料总量不足，缓解供需矛盾，并且在保证混凝土质量的前提下尽可能地降低混凝土单方成本，成为商品混凝土搅拌站亟需解决的难题。而石灰石粉作为一种新型的绿色矿物掺合料，在混凝土中得到了越来越广泛的关注，能够很好地缓解优质粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料资源短缺的压力，并能起到节能利废、降低混凝土单方成本的作用。
关键词：混凝土；石灰石粉；掺量；性能
引言
如今，混凝土技术不断的发展，作为常规混凝土掺合料的粉煤灰、矿粉日趋紧张，而在所有的矿物资源中，石灰石的含量比较丰富，因此研究石灰石作为混凝土掺合料十分必要。
1试验内容
1.1试验材料
水泥：山西华润福龙42.5级普通硅酸盐水泥，密度3.10g/cm3，比表面积385kg/m2，28d抗压强度48.6MPa。
粉煤灰：柳林电厂生产的二级粉煤灰，细度14.6%，需水量比102%，烧失量2.35%。粗骨料：5mm~31.5mm碎石，连续级配，级配较好，石粉含量约0.5%。
砂：天然中砂，细度模数2.7，含泥量约2%，级配可以；机制砂：细度模数约3.0，级配可以。
减水剂：山西欣盛源聚羧酸高性能减水剂，固含量40%，密度1.198g/cm3。
水：生活用水，符合混凝土用水标准JGJ63—2006中规定的拌合用水要求。
1.2试验方法
混凝土坍落度试验按照GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，抗压强度试验按照GB/T50081－2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》。
2试验结果和分析
本文主要对C35混凝土配合比进行试配。主要对它的工作性能和抗压强度进行观察和分析，每一组成型六个混凝土标准试块，同时，对坍落度以及7d和28d时的混凝土强度进行测定。对机制砂混凝土的工作性能进行测定的时候，要严格按照我国推出的试验方法标准来进行。同时也严格按照相关的国家标准来开展抗压性能的研究。
2.1石灰石粉掺量对混凝土表观形态的影响
若混凝土的冻融对结构造成破坏，最为突出的特征是内部微裂缝的出现以及表层剥落。等附近的温度低于水的凝固点时，混凝土中所包含的水分将会因为结冰而膨胀，最后对水泥混凝土产生一个挤压的力。水泥混凝土受力后，如果压力超出了水泥的承受范围，混凝土将会出现裂缝，从而导致混凝土结构的密实度收到影响。经过多次的冻融试验，裂缝也会出现增加，对于混凝土的破坏程度也会随着冻融的次数增加而增大，最后表面出现酥松剥落，导致混凝土的试件出现破坏。一般而言，混凝土表面的浆体层出现解体就会导致混凝土的表面发生剥落。尽管一些试块没有添加石灰石粉混凝土，在200次的冻融作用下，试件的表面产生的变化十分明显，混凝土试块表面产生了不同程度的脱落。相比之下，加入了5%石灰石粉混凝土的试块，几乎没有发生表面脱落的现象。然而，由于不断地加入石灰石粉，举一个简单的例子，在加入10%的石灰石粉混凝土的时，试块表面的脱落也加剧了。这充分说明一个问题，在混凝土内加入一定量的石灰石粉，对于提高混凝土的抗冻性能有着积极作用。
2.2石灰石粉对混凝土抗折强度的影响
随着石灰石粉掺量的增加，混凝土的抗折强度略有增加后开始不断下降。石灰石掺量为５％时，混凝土的抗折强度最高；石灰石掺量为10％时，混凝土的抗折强度无明显变化；石灰石掺量超过10％后，混凝土的抗折强度不断降低。对于混凝土这种抗拉性能弱的脆性材料，加入了石灰石粉后，由于石粉的颗粒较细，起到了填充孔隙、改善其配比及降低孔隙率的作用，从而提高了混凝土的抗折强度。但是掺入了过多的石灰石粉后，则会削弱界面的粘结性，进而降低混凝土的抗折强度。因此，掺量小的石灰石粉不会明显改善混凝土的抗折强度，而掺量大的石灰石粉则对混凝土的抗折强度不利。
2.3石灰石粉对混凝土收缩性能的影响
在混凝土中掺入石灰石粉后，随着混凝土收缩龄期的不同，石灰石粉对混凝土收缩性影响不同。通过1d龄期收缩数据说明，随石灰石粉掺量的增加而混凝土收缩增加;而3～14d混凝土收缩数据说明，当石灰石粉含量小于15%时，随石灰石粉掺量增加混凝土的收缩率增加，当石灰石粉掺量大于15%时，随石灰石粉掺量增加而混凝土的收缩率减少；14d后混凝土收缩数据说明，当石灰石粉掺量小于10%时，随石灰石粉掺量的增加混凝土收缩率增加，当石灰石粉掺量大于10%时，随石灰石粉掺量增加混凝土收缩率减少。主要是由于石灰石粉改善了胶凝材料的级配，填充了孔结构，从而抑制了混凝土的收缩。因石灰石粉掺入，起到了微集料效应，增加了化学反应活性基点，加速了水泥的水化，并且在加速水化硅酸钙和水化铝酸钙形成的同时，自身与氢氧化钙和水化铝酸钙发生反应生成水化碳铝酸钙晶体，使混凝土胶凝材料的化学微观结构更加致密，从而造成混凝土早期干缩趋势增大的一个假象，这种反应增大混凝土收缩的效应在石粉含量小于15%时一直占强势；当石灰石粉含量超过15%时，大部分的石灰石粉填充了胶凝材料空隙，使混凝土结构更加密实，抑制混凝土自身干缩的作用盖过这种自收缩效应。
2.4石灰石粉掺量对混凝土力学性能的影响
混凝土的强度会随石灰石粉掺量增加先上升后减小，当石灰石粉的掺量为20%、25%，其28d抗压强度降低较多，因此，石灰石粉掺量小于15%的时候，其对7d、28天抗压强度的影响最小，掺量比较适宜。在水泥水化的早期，石灰石粉中的微粒可以在C-S-H以及Ca(OH)2的表面起到晶核的作用，从而可以加速C3S等熟料矿物的水化反应，与此同时，石灰石粉还可以和C3A发生反应，产生碳铝酸钙，有效的改进了早期的抗压强度。
2.4石灰石粉掺量对混凝土质量损失的影响
石灰石粉掺量对混凝土的质量损失有负增长的情况。这是因为在冻融作用下，混凝土试块会遭到破坏，进而使得试件表面出现裂缝。随着冻融作用的增强，裂缝吸水饱和，使得混凝土的质量呈现出负增长的趋势。通常，混凝土经过的冻融循环次数相对越多，损失的质量就多。在确定冻融循环次数的情况下，慢慢地加入石灰石粉，可以发现质量损失率是增加的。通过多个相关试验，得出石灰石粉掺量在5%～10%时，混凝土在进行冻融试验时，整体剥落量较少。这从另外一个角度证实了石灰石粉混凝土的内部相对密实，没有出现较多的裂缝。
结语
在混凝土中加入石灰石粉可以使胶凝材料的级配得到改善，对孔结构进行填充，从而使混凝土的收缩变形得到抑制。当石灰石粉掺入后，其可以起到微集料的作用，并使混凝土化学反应的活性基点得以改善，加速了水化铝酸钙以及水化硅酸钙的形成，同时产生的水化铝酸钙晶体还会使混凝土更加紧实，使早期干缩趋势增加，而在石灰石粉含量小于15%的时候，其对混凝土收缩性能增加的效应更大，而当其含量大于15%的时候，胶凝材料的空隙被石灰石粉填充，对混凝土干缩的抑制作用超过了其收缩效应。
参考文献
[1]袁航．石灰石粉对混凝土性能的影响［D］．长沙:中南大学，2009．
[2]刑锋，刑锋.高性能混凝土技术[M].北京：原子能出版社，2007:37-45.
[3]顾明丽．复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土性能的影响［Ｊ］．中外公路，２０１５.