石灰石粉对大掺量粉煤灰混凝土早期抗压强度及微观结构的影响研究
Effect of limestone powder on the early compressive strength and microstructure of high volume fly ash concrete
关键词：
石灰石粉；粉煤灰；混凝土；抗压强度；微观结构
Key words：
Limestone powder; Fly ash; Concrete; Compressive strength; Microstructure
刊期：
2025年第10期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.10.047.05
文章编号：
基金项目：
2023年自治区直属高校基本科研业务费项目（JY20230109）。
作者：
杨宗广1，杨宏睿2，侯永利1，3，*，田亚峰1，3
单位：
1．内蒙古工业大学 土木工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051；2.佳木斯市城市建设服务中心，黑龙江 佳木斯 154000；3.内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心，内蒙古 呼和浩特 010051
摘要
摘 要：研究了石灰石粉掺量（0、2%、4%、6%、8%、10%）对大掺量粉煤灰混凝土（HVFAC）早期抗压强度的影响，通过孔结构、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了HVFAC的微观结构。结果表明：随着石灰石粉掺量的增加，试件各龄期的抗压强度先增加后降低，1 d时，石灰石粉掺量为4%的试件（LP4）抗压强度最高，而3~28 d时，石灰石粉掺量为6%的试件（LP6）抗压强度均最高；随石灰石粉掺量的增加，试件孔径分布曲线的主峰峰值、最可几孔径先降低后增加，无害孔和少害孔占比先增加后降低，当石灰石粉掺量为6%时，无害孔与少害孔占比之和最高；掺石灰石粉样品中不仅存在未水化的石灰石粉颗粒，且体系内的石英和莫来石有所减少，与LP0组相比水化产物更多、分散性更好，且产生了新的水化产物碳铝酸盐，使试件内部更加密实，进而提高了试件的早期力学性能。
Abstract: The effect of limestone powder content (0, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%) on the early compressive strength of high volume fly ash concrete (HVFAC) was studied. The microstructure of HVFAC was analyzed by pore structure, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). The results show that with the increase of limestone powder content, the compressive strength of the specimens at different ages first increases and then decreases. At 1 d, the specimen with 4% limestone powder content (LP4) has the highest compressive strength, while at 3~28 d, the specimen with 6% limestone powder content (LP6) has the highest compressive strength. With the increase of limestone powder content, the main peak value and most probable pore size of the pore size distribution curve of the specimen first decrease and then increase, while the proportion of harmless and less harmful pores first increases and then decreases. When the limestone powder content is 6%, the sum of the proportion of harmless and less harmful pores is the highest. In the sample mixed with limestone powder, there are not only unhydrated limestone powder particles, but also a decrease in quartz and mullite in the system. Compared with the LP0 group, there are more hydration products, better dispersion, and the production of new hydration products, carbon aluminum salts, makes the interior of the specimen more compact, thereby improving the early mechanical properties of the specimen.
结论
（1）随着石灰石粉掺量的增加，试件各龄期的抗压强度先增加后降低。1 d时，石灰石粉掺量为4%的试件（LP4）抗压强度最高，而3~28 d时，石灰石粉掺量为6%的试件（LP6）抗压强度均最高。
（2）随石灰石粉掺量的增加，试件孔径分布曲线的主峰峰值、最可几孔径先降低后增加，无害孔和少害孔占比先增加后降低，有害孔和多害孔占比先降低后增加，当石灰石粉掺量为6%时，无害孔与少害孔占比之和最高。
（3）掺石灰石粉样品中不仅存在未水化的石灰石粉颗粒，且体系内的石英和莫来石有所减少，与LP0组相比水化产物更多、分散性更好，且产生了新的水化产物碳铝酸盐，使试件内部更加密实，进而提高了试件的早期力学性能。
（4）在HVFAC中适量掺加石灰石粉能够提高其早期抗压强度，改善内部孔隙结构，工程中需尤其注意其掺量，本文建议石灰石粉掺量为6%。
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引用本文
杨宗广,杨宏睿,侯永利,等.石灰石粉对大掺量粉煤灰混凝土早期抗压强度及微观结构的影响研究[J].混凝土与水泥制品,2025(10):47-51.
YANG Z G,YANG H R,HOU Y L,et al.Effect of limestone powder on the early compressive strength and microstructure of high volume fly ash concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(10):47-51.
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