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摘要：自密实混凝土在公路工程中已经得到了广泛应用，加入石灰石粉是改善水泥与高效减水剂相容性的重要措施，进而可改善自密实混凝土性能。本文在对相关研究成果进行分析的基础上，采用实验研究方法，探讨石灰石粉对水泥与高效减水剂相容性的具体影响作用。
关键词：石灰石粉；水泥与高效减水剂；相容性
在混凝土中加入石灰石粉，可通过物理和化学两种作用途径，对水泥与高效减水剂的相容性产生影响。物理方面的影响主要表现为润滑和填充效果，化学方面的作用则表现为晶核效应及微弱反应活性的影响。对其具体影响机制进行实验分析，可以为工程实际应用提供参考。
一、石灰石粉对水泥与高效减水剂相容性影响作用的相关研究
从目前的研究成果来看，关于石灰石粉对水泥和高效减水剂相容性的研究主要集中于以下几个方面：（1）关于石灰石粉掺量的影响分析，文俊强在研究中发现，石灰石粉掺量为10%时，水泥和减水剂体系浆体流动性明显提高，但对不同减水剂影响作用不同，此外加入石灰石粉还有一定的减水作用；（2）关于石灰石粉细度的影响分析，郑亚楠对三种不同细度的石灰石粉影响作用进行了研究，发现萘系减水剂对石灰石粉的细度敏感性较高；（3）关于石灰石粉与其他混合材料对减水剂相容性的影响分析，其他混合材料主要包括粉煤灰和矿渣等，研究结果表明在不同减水剂体系中，各混合材料的影响作用不同，其中石灰石粉对于聚羧减水剂体系相容性提升效果更明显。
二、石灰石粉对水泥与高效减水剂相容性影响的实验分析
1、实验分析方法
实验材料：（1）水泥，选用P•I42.5硅酸盐水泥；（2）石灰石粉，选择三种重质碳酸钙粉，分别为CL1250、CL800和CL400，其主要化学成分为CaCO3；（3）其他材料，砂的细度模数为2.4，减水剂为KH聚羧酸高效减水剂。
实验方法：（1）采用砂浆坍落度扩展度法，分析石灰石粉对水泥和高效减水剂体系流动性的影响，确定不同掺量、细度石灰石粉对其相容性的具体影响作用；（2）通过测量水泥胶砂的初始坍落扩展度、减水剂掺量保和点、水泥胶砂均匀性、60min扩展度经时损失等性能指标，判断体系相容性；（3）利用截锥试验模型对水泥胶砂流动性进行测试，模型上口径70mm，下口径60mm，高度为60mm；（4）控制实验温度为20℃，湿度为60%，砂浆搅拌均匀后倒入截锥试验模型，做刮平处理，然后直提起来，砂浆流动停止后，测量两相互垂直的直径，取平均值。水泥与石灰石粉胶砂配合比如表1所示。
表1：水泥与石灰石粉胶砂配合比
2、实验结果分析
通过进行上述实验，主要得到以下几点分析结果：
（1）随着高效减水剂掺量的增加，水泥胶砂的初始流动性随之提升，在减水剂掺量达到饱和点前，水泥胶砂流动性对其掺量具有较高的敏感度，掺量的微小变化也会引起初始流动性变化。达到饱和点后，初始流动性变化率开始下降，掺量过高时则会导致水泥胶砂出现泌水、离析等现象；
（2）高效减水剂饱和点值会随着石灰石粉的取代量增加而出现下降，纯水泥体系饱和点掺量约为0.6%，石灰石粉的取代量为35%时，其饱和点会下降到0.5%；
（3）从水泥胶砂体系60min的经时损失情况来看，随减水剂掺量增加，其经时损失出现减小，但减水剂掺量超过0.7%后会出现分层离析现象，及时降低经时损失也无法提高体系相容性；
（4）石灰石粉掺量增加可以降低水泥胶砂体系的经时损失，在取代量35%时，经时损失为16.5%，取代量为50%时，经时损失为16.4%，进而可以说明石灰石粉对体系相容性有改善作用；
（5）图1为不同细度石灰石粉对体系初始流动性影响情况，从图中可以看出，细度对高效减水剂的掺量饱和点影响较小，对初始流动性的提升效果也不明显。
图1不同细度石灰石粉对体系初始流动性影响情况
（6）图2为石灰石粉细度和减水剂掺量对体系流动度经时损失的影响情况，从图中可以看出，适量增加减水剂掺量可减小经时损失，但过量加入会影响其均匀性，细度增加也会减小经时损失。说明石灰石粉细度对体系相容性也有改善作用，具体表现在改善初始流动性和减小经时损失方面。
图2石灰石粉细度和减水剂掺量对体系流动度经时损失的影响情况
结合已有研究成果可以看出，石灰石粉对于水泥和高效减水剂相容性的改善作用主要体现在其物理结构形态和化学成分方面。石灰石粉主要化学成分是CaCO3，用其取代部分水泥，可以降低水泥对高效减水剂的吸附作用，此外石灰石粉的润滑和填充作用也是改善体系相容性的主要原因。
三、结束语
综上所述，通过进行实验分析，可以确定石灰石粉对水泥和高效减水剂相容性具有改善作用，且同时包括物理改善作用和化学改善作用。本次研究结论与已有研究可以互为印证，为工程实践及材料检测等提供依据。通过在混凝土混合料中加入适当的石灰石粉，可以有效提高水泥和高校减水剂的相容性。
参考文献：
[1]叶列平，赵作周，编著.混凝土结构[M].清华大学出版社，2005
[2]李伟.水泥与高效减水剂相容性分析探讨[J].福建建材，2013（06）：15-17.
[3]（英）巴恩斯（Barnes，P.）等著，吴兆琦等译.水泥的结构和性能[M].中国建筑工业出版社，1991.
[4]江嘉运，盖广清，孔令炜，罗晶，关国英.混凝土组成材料与聚羧酸系高效减水剂相容性的研究进展[J].混凝土，2015（11）：69-74.