石灰石粉混凝土 編制說明

《石灰石粉混凝土》（征求意見階段）編制說明時(shí)間為2024年6月，主編單位為中國建筑科學(xué)研究院有限公司。該標(biāo)準(zhǔn)由TC458近年來，隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，可采河砂資源日益緊缺，國家發(fā)布了一系列政策文件要求推廣應(yīng)用機(jī)制砂石，發(fā)改委等十五部委和單位聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)砂巖石粉。此外，每生產(chǎn)30平方米的天然巖石板材，產(chǎn)生的巖石粉等廢料大約有1），大提高混凝土的單位成本。因此，尋找一種容易獲取、優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的新型摻合料勢在必行。已有眾多研究表明，天然巖石粉可以作為摻合料，發(fā)揮其微集料、微晶核、2、石灰石粉作為典型的天然巖石粉代表，研究較早，其他種類巖石粉的研究石灰石粉作為天然巖石粉中最為典型的代表，研究與應(yīng)用較早。它是指石灰?guī)r石、機(jī)制砂的副產(chǎn)品，也可以根據(jù)需要將石灰石進(jìn)行磨細(xì)而成。GB175－2007《通GuideforUseandAdmixturesinConcrete中指出石灰石粉可以作為混凝土的礦物摻合料。傳統(tǒng)觀念將石灰石粉作為一種惰性材料用于水泥或混凝土中，而近些年的研究成果證明，石灰石粉具有一定的水化活性，用于混凝土中，不但可以發(fā)揮微細(xì)填料的作用，顯著改善混凝土體系的微細(xì)顆粒體系的級配組成，減少新拌混凝土的泌水和離析，改善其和易性，而且，石灰石粉本身的需水量小，合理摻用可以有效降水泥和礦物摻合料僅有一部分參與水化反應(yīng)形成水化產(chǎn)物，其余實(shí)際上只起到填料作用，而且由于其顆粒粒度分布不合理，其填充效率低下，所形成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙率較大。利用石灰石粉取代了這部分只發(fā)揮填料的膠凝材料，且發(fā)揮更加有效的填充作用，可以配制出性價(jià)比高的高性能混凝土?！妒沂刍炷痢稧B/T30190-2013的發(fā)布實(shí)施對于利用石灰石粉這一類天然巖石粉配制混凝土發(fā)揮近些年，眾多研究與工程應(yīng)用證明，石灰粉、大理巖粉、玄武巖粉、片麻巖石粉和石灰石粉屬于同一類別，但又具有不同的特性差異。例如，片麻巖石粉顆粒表玄武巖石粉，顆粒表面較光滑，有許多層狀碎屑；石灰石粉表面較光滑，沒有較多凹壑，比表面積相對片麻巖石粉較小，需水量較片麻巖石粉小。通過一定的技術(shù)手段均可用于配制混凝土。中國建筑科學(xué)研究院有限公司已將天然巖石粉成功應(yīng)用于《石灰石粉混凝土》GB/T30190-2013是我國首部石灰石粉混凝土國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其自發(fā)布實(shí)施以來，有效地規(guī)范了我國石灰石粉混凝土的質(zhì)量，為該類混凝土不斷增加，對石灰石粉混凝土性能的要求有所提升，產(chǎn)品相關(guān)性能檢測也有了更便捷更準(zhǔn)確的方法，該標(biāo)準(zhǔn)的部分技術(shù)指標(biāo)已明顯落后于產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)不能滿足實(shí)際工程的需要。例如石灰石粉MB值測下烘干至恒重，有研究表明亞甲藍(lán)粉末在105℃以上會發(fā)生變質(zhì)，因此建議烘干溫該標(biāo)準(zhǔn)中石灰石粉的術(shù)語和定義不夠全面，未將石灰石機(jī)制骨料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的使得機(jī)制砂代替河砂用于混凝土建設(shè)成為必然，機(jī)制砂生產(chǎn)必然伴隨產(chǎn)生大量的巖石粉副產(chǎn)品，大量研究表明，機(jī)制砂石粉可經(jīng)過處理作為礦物摻合料制備混凝土，這將有利于提高石灰石粉這種廉價(jià)、優(yōu)良的資源在混凝土中得到科學(xué)、合理、有效的利用，有利于提升和保證石灰石粉混凝土產(chǎn)品的質(zhì)量，從而滿足設(shè)計(jì)和施工的要求。而且該標(biāo)準(zhǔn)的修訂，符合建筑材料高性能化、綠色化方向的總體戰(zhàn)略要求，有利于淘汰落后的技術(shù)，吸納先進(jìn)的技術(shù)內(nèi)容，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持協(xié)調(diào)，產(chǎn)生技術(shù)（混凝土性能）、經(jīng)濟(jì)（降低成本）、環(huán)境（消納副產(chǎn)建部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所產(chǎn)標(biāo)處姚濤處長、中國建筑科學(xué)研究院有限公司科技標(biāo)準(zhǔn)部馬靜越高工、中建研科技股份有限公司總工黃小坤研究員、全國混凝土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書長冷發(fā)光研究員、副秘書長兼標(biāo)準(zhǔn)主編王晶正高級工程師，標(biāo)委會常務(wù)秘書王祖琦高工、中國建筑科學(xué)研究院有限公司夏京亮高工、任龍芳工程師以及來自編制組成立會暨第一次工作會議由王晶正高級工程師主持。馬靜越高工、黃小坤研究員分別代表主編單位致辭，感謝住建部和全國各地專家對《標(biāo)準(zhǔn)》編制工作的大力支持，強(qiáng)調(diào)《標(biāo)準(zhǔn)》對行業(yè)的重要指導(dǎo)作用，保證《標(biāo)準(zhǔn)》編制質(zhì)量。姚濤處長講話指出，應(yīng)提升標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)水平，確保標(biāo)準(zhǔn)的編制質(zhì)量和編制進(jìn)度，更好的發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)引領(lǐng)作用。王祖琦高工宣讀了編制組成員名單。夏京亮高工代表編制組匯報(bào)了《標(biāo)準(zhǔn)》編制背景、內(nèi)容提綱、重點(diǎn)修訂內(nèi)容、進(jìn)度計(jì)劃。與會專家就《標(biāo)準(zhǔn)》主要內(nèi)容展開了深入討論，進(jìn)一準(zhǔn)、文獻(xiàn)進(jìn)行了調(diào)研和梳理，總結(jié)了國內(nèi)外石灰石粉混凝土相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要2、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)遵循標(biāo)準(zhǔn)編制先進(jìn)性、科學(xué)性、一致性和可行性的原則。在編制過程中，以國家法律法規(guī)、技術(shù)政策為依據(jù)，以標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則為指導(dǎo)，參照國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在驗(yàn)證試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用成熟可行的技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)方法，使本標(biāo)準(zhǔn)具有良好的2.2主要內(nèi)容及其確定依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括，1范圍；2規(guī)范性引用文件；3術(shù)語和定義；4原材料和配合比；5質(zhì)量要求；6制備；7試驗(yàn)方法；8檢驗(yàn)規(guī)考慮到將石灰石粉作為摻合料制備水工混凝土的研究及應(yīng)用已經(jīng)成熟，本次修考慮到近年來相關(guān)產(chǎn)品及其原材料、試驗(yàn)方法等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，并在本次修訂過程中增加了部分性能指標(biāo)及產(chǎn)品類型，因此，對本部分涉及的相關(guān)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模發(fā)展，以及河砂的限采、禁替河砂用于混凝土建設(shè)成為必然，機(jī)制砂生產(chǎn)必然伴隨產(chǎn)生大量的巖石粉副產(chǎn)品，前大量工程已采用機(jī)制砂石粉制備混凝土，且應(yīng)用效果良好，因此非常有必要將石碳酸鈣合量也會影響石灰石粉的顏色和質(zhì)地，高碳酸鈣含量會使石灰石粉呈現(xiàn)出白色或淺灰色，可用于制備清水、白色混凝土等裝飾混凝土。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石灰石粉的通常石粉越細(xì)，在混凝土中的填充效應(yīng)越明顯，有較高的石粉通常需要進(jìn)一步粉磨加工，能耗和成本相對細(xì)度較低的石粉高。因此，從平衡石灰石粉性能和生產(chǎn)能耗兩方面綜合考慮確粉需要在收集石粉的基礎(chǔ)上進(jìn)一步粉磨加工；在工程應(yīng)用中流動度比是衡量石灰石粉在混凝土中應(yīng)用是否具有技術(shù)價(jià)值的重要指標(biāo)，該指標(biāo)越高，說明石灰石粉的減水效應(yīng)越明顯，對混凝土拌合物的和易性改善作用越明但流動度比不小于100%的要求過于嚴(yán)格，限制了一些機(jī)制砂石粉的應(yīng)用；驗(yàn)證試驗(yàn)表明，在不摻減水劑的情況下，石灰石粉在膠砂中的減水效應(yīng)并不明顯，在摻減水劑的情況下，石灰石粉的減水效應(yīng)發(fā)揮非常明顯。因此，應(yīng)適當(dāng)放寬石灰石粉流亞甲藍(lán)值（MB值）是反映石灰石粉吸附性的技術(shù)指標(biāo)，該值是石灰石粉能否土中效果最好，劃為Ⅰ級；當(dāng)0.5<MB≤不影響混凝土的質(zhì)量，可正常使用，劃為Ⅲ級，用于低強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，可解決因膠凝材料用量少帶來的和易性差的問題，強(qiáng)度耐久性等性能也能得到保證。當(dāng)MB值大于1.4時(shí)，石粉中的吸附性物質(zhì)含量已超過30%，用于作性帶來很大的不利影響，同時(shí)影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，故石灰石粉中的總有機(jī)碳是影響外加劑與水泥適應(yīng)性主要因素之一，高含量的有機(jī)碳可能影響水泥的水化反應(yīng)。有機(jī)物在水泥中可能與水化產(chǎn)物反應(yīng)，形成不穩(wěn)定的化合物，從而影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。本標(biāo)準(zhǔn)增加總有機(jī)碳含量（TOC）技術(shù)量（TOC）的試驗(yàn)方法，參照GB/T35151進(jìn)行試驗(yàn)，采用三種可行的方法：濕法氧化—重量分析法、高溫爐氧化——重量分析法、接采用石灰石粉為試樣測試MB值更能反映石灰石粉2.3修訂前后技術(shù)內(nèi)容的對比摻合料已經(jīng)很普遍，因此適用范圍改為本標(biāo)準(zhǔn)適用于建改為：石灰石粉磨至一定細(xì)度的粉體或石灰石機(jī)制骨料生產(chǎn)過程中（2）將細(xì)度（45pm方孔篩篩余）分為兩級，一類不大于15%，一類不大于4.3.4表4普通硅酸鹽水泥摻加用石灰石粉為試樣測試MB值更能反映石灰石粉的吸附性能，亞甲藍(lán)粉末在105℃3、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益;在文獻(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研基礎(chǔ)上，為了驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容提出的合理性，編制組在全），），針對所征集的石灰石粉樣品，編制組開展了一系列試驗(yàn)研究與驗(yàn)證工作，為標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)由中國建筑科學(xué)研究院有限公司牽頭組織、中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司、保利長大工程有限公司、同濟(jì)大學(xué)、3.1石灰石粉技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果及分析對于石灰石粉作為混凝土礦物摻合料技術(shù)指標(biāo)的建立，本標(biāo)準(zhǔn)參考原標(biāo)準(zhǔn)《石灰石粉混凝土》GB/T30190-2013，及《用于水泥、砂漿和混凝土中的石灰石粉》編號碳酸鈣含量石粉細(xì)度（45μm）/%MB值含水量/%總有機(jī)碳含量SHS-0 SHS-126.6%0.600.340.2SHS-25.2%0.850.480.2SHS-39521.7%0.250.280.3SHS-4954.8%0.250.040.3SHS-57626.8%0.600.2SHS-6787.6%0.460.2石粉編號石粉/g水泥/g砂/g水/g減水劑/%SHS-00450225--SHS-1315225--SHS-2315225--SHS-3315225--SHS-4315225--SHS-5315225--SHS-6315225--SHS-5-1315SHS-6-1315石粉編號流動度比/%抗壓強(qiáng)度/MPa活性指數(shù)/%7d28d56d7d28dSHS-0----SHS-1SHS-2SHS-3SHS-4SHS-595SHS-698SHS-5-1SHS-6-1不同石粉含水率和總有機(jī)碳含量均較低，不同地域來源的石粉碳酸鈣含量和母巖的巖石粉，提高石粉細(xì)度將導(dǎo)致MB值略微上升，同樣品均可令漿體流動度比達(dá)到100%以上。除廣東地區(qū)較粗粒徑的石粉的28d活性≤1.0為I級石粉，主要考慮收集石粉進(jìn)一步粉磨加工，或者直接加技術(shù)指標(biāo)細(xì)度（45μm方孔篩篩余，%）碳酸鈣含量（%）活性指數(shù)（%）28d流動度比（%）含水量（%）總有機(jī)碳含量（%）3.2石灰石粉混凝土的配合比設(shè)計(jì)及石粉影響系數(shù)的確定其他力學(xué)性能、耐久性和長期性能的要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石灰石粉混凝土配合比應(yīng)按按照石灰石粉的應(yīng)用場景確定在混凝土中的最大摻量，石灰石粉最大摻量的確定，除了與強(qiáng)度、施工時(shí)的環(huán)境溫度、大體積混凝土等有關(guān)外，也關(guān)系到混凝土的抗凍性、抗碳化性能等耐久性指標(biāo)。試驗(yàn)表明，適宜的石灰石粉摻量可以改善混凝土拌合物性能，降低混凝土水化熱，減小收縮，對混凝土強(qiáng)度及耐久性影響不大，摻量過大則會對混凝土的強(qiáng)度及抗凍、抗碳化性能研究表明，石灰石粉在混凝土中具有加速水泥早期水化效應(yīng)和填充效應(yīng)，但基本上屬于惰性材料，原則上不屬于膠凝材料，但作為混凝土的摻合料使用時(shí)，為了便于與其他摻合料一起使用，同時(shí)為了簡化配合比設(shè)計(jì)，沿用已經(jīng)習(xí)慣使用的水膠為研究石灰石粉替代水泥后對膠砂力學(xué)性能的影響，設(shè)計(jì)三類水膠比（0.50、質(zhì)量，研究水膠比和石灰石粉細(xì)度、摻量對膠砂抗壓強(qiáng)度比的影響，相關(guān)配合比如編號水膠比石粉摻量普通水泥/g石粉/g砂/g水/g減水劑%流動度度比/%抗壓強(qiáng)度/MPa活性指數(shù)/%7d28d7d28dSHA50-10.5040545225035.9549.2394SHA50-20.50382.54522535.146.29294SHA50-30.502036067.522533.3942.92SHA50-40.5025337.59022530.3138.27978SHA50-50.503031522532.787167SHA50-60.50292.52259823.4529.686161SHA40-00.40054000.845.0357.97SHA40-10.404865446.2456.9398SHA40-20.4045944.0951.979890SHA40-30.402043236.1848.52SHA40-40.402540533.7650.1875SHA40-50.403037836.3946.0679SHA35-00.350540021652.0370.96SHA35-10.354865421648.364.59391SHA35-20.3545921648.2961.2593SHA35-30.352043221643.356.76SHA35-40.352540521640.7853.167875SHA35-50.35303782169538.9250.237571編號水膠比SHS-2石粉摻量普通水泥/g石粉/g砂/g水/g減水劑%流動度度比/%抗壓強(qiáng)度/MPa活性指數(shù)/%7d28d7d28dSHB50-10.5040545225035.5546.4994SHB50-20.50382.54522533.8441.729091SHB50-30.502036067.522531.8738.13SHB50-40.5025337.59022532.2737.05SHB50-50.503031522528.3135.017576SHB50-60.5035292.522524.2631.016467SHB40-00.40054000.846.0263.07SHB40-10.404865443.9660.929697SHB40-20.4045940.2555.65SHB40-30.402043238.4553.98SHB40-40.402540535.9351.3678SHB40-50.403037832.2450.2470SHB35-00.350540021655.8566.18SHB35-10.354865421648.6356.53SHB35-20.3545921649.3552.71SHB35-30.352043221645.1955.55SHB35-40.35254052169941.7552.547579SHB35-50.35303782169741.6751.277577根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定了普通硅酸鹽水泥摻加石灰石粉的影響系數(shù)，具體見表表5.1-2普通硅酸鹽水泥摻加石灰石粉的影響系數(shù)石灰石粉摻量（%）石灰石粉影響系數(shù)0.900.85200.80250.75300.65350.60