石灰石粉对混凝土强度的影响主要体现在抗压强度提升、后期强度稳定增长、掺量存在阈值效应三个方面,具体如下:
抗压强度提升
掺入石灰石粉后,混凝土各龄期的抗压强度均有少量提高,提高范围通常在2%~12%,平均提高约5%。例如,在7d龄期时,掺入比表面积为545m²/kg石灰石粉的混凝土抗压强度为30MPa,当比表面积增大到829m²/kg时,抗压强度增大到33.2MPa,增大了3.2MPa。28d龄期时,比表面积从545m²/kg增大到829m²/kg,混凝土的抗折强度由36.5MPa增大到40.0MPa,增大了3.5MPa。
后期强度稳定增长
石灰石粉的掺入不会影响混凝土后期强度的正常增长。随着养护时间的延长,掺有石灰石粉的混凝土强度会持续稳定发展。例如,麻鹏飞等研究发现,随着石灰石粉掺量的提高,石灰石粉混凝土抗压强度先提高后降低,在掺量为15%时,28d抗压强度可以达到较高水平,且后期强度发展良好。
掺量存在阈值效应
强度的增加并不随石灰石粉掺入比例的增加而持续增加,存在一个明显的阈值效应。刘金平等研究发现,掺入5%的石灰石粉时,混凝土的抗压强度略有提高,特别是早期强度提升效果更为显著;而当掺入10%的石灰石粉时,混凝土的抗压强度与基准混凝土相当;当掺入量增加至20%、30%时,混凝土强度下降得十分明显。李汪阳等通过测试不同石灰石粉掺量下的机制砂混凝土抗压强度后也发现,随着石灰石粉掺量增加,C30、C40机制砂混凝土的力学性能总体呈下降趋势;C50机制砂自密实混凝土中的石粉抗压强度呈先增长后下降的趋势,掺量最高可以达到20%,且在石灰石粉掺量达到10%左右时,力学性能达到最佳。