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摘 要：石灰石粉对水泥浆体的水化特性及孔结构是建筑材料学中极具研究价值的课题，目前主要的研究方法有X射线衍射、压汞孔结构分析以及热重差热分析等。石灰石粉能够加快水泥的水化速度，能够促进其早期的水化过程，但是对于后期水化则会产生阻碍效果。石灰石粉能够促使碳化钙等水化物的形成，而办碳化钙的水化物不稳定，形成后便会转化为单碳铝酸钙等水化物，并且随着石灰石粉量的增多，单碳铝酸钙的性能越稳定。石灰石粉对钙矾石的影响是双重的，既能促进也能阻碍，文章主要对水泥浆体的材料组成进行分析，并结合试验结果来讨论石灰石粉对水泥浆体水化特性的影响。
关键词：石灰石粉；碳铝酸钙水化物；孔结构；水化特性；原材料
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0030-03
1 原材料与试验方法分析
1.1 原材料分析
石灰石是生产水泥以及混凝土的原材料，石灰石粉是石灰石开采过程中产生的副产物，如果将石灰石粉视为废料丢弃，不但会造成巨大的资源浪费，还不利于科学发展观的落实，加大环境保护的压力。因此，石灰石粉逐渐在水泥生产中当做混合材料和混凝土的矿物材料掺和使用，并且石灰石的研究和利用符合我国科学发展观的思想，对于工业生产的经济性和环保性都有明显的积极作用。目前世界上已经有许多国家明确规定在水泥制作中可以在硅酸盐类化合物中参杂一些石灰石，有些国家甚至从20世纪就开始将石灰石粉用于水泥的制作中，比如德国、日本等，现在石灰石粉在水泥制作中的比重甚至可以达到30%左右。随着我国科学发展观的进一步落实，石灰石粉在水泥的制作过程中也会得到更为广泛的应用。经过试验研究证明，石灰石粉在硅酸盐水泥的制作中，能够发挥其他参杂物无法产生的作用，比如前期促进水泥水化、后期阻碍其水化等。传统理论认为石灰石粉是一种惰性物质，在使用过程中只是发挥他的填充效应，经过进一步的研究表明石灰石粉还具有水化活性，能够对混凝土的实际使用效能产生积极影响，尤其是对其水化性能和耐久性都能产生积极影响，但石灰石粉对于水泥的作用并不都是积极的，也存在缺点，比如对其孔结构的影响等。
1.1.1 水泥
本实验选用了两种不同规格的水泥作为对比材料，其中一种是拉法基瑞安42.5型的硅酸盐水泥，其化学成分和材料组成如表1所示。
第二种水泥材料是在第一种水泥的基础上加入一定量的硫酸钙，其成分组成如表2所示。
1.1.2 石灰石粉
本实验采用的石灰石粉为粒度10 um重质碳酸钙石灰石粉，比表面积为728 kg/m2。
1.2 具体试验方法
1.2.1 XRD技术与TG-DSC技术
为了更好的确定反应的产物，我们暂时用第二种水泥，用石灰石粉代替等量的水泥材料，配合比结果如表3所示。
注：X为水与胶凝材料的质量比
1.2.2 量热分析
选取规定龄期的式样产品，用乙醇阻止水化后，将研磨成粉末的样品经过筛、烤等处理密封保存，以供后续技术分析需要。
2 石灰石粉对水泥浆体试验结果分析
2.1 石灰石粉对水泥水化产物的影响
2.1.1 对钙矾石形成的影响
通过石灰石粉水泥简体的生产产物的分析可知，随着石灰石粉参量的增加，钙矾石的形成时间会得到一定程度的延缓，换句话说就是石灰石粉延迟了钙矾石形成过程中的某个环节的转化速度，经过进一步研究表明石灰石粉延迟了钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化的速度，并且随着石灰石粉量的增多，其转化速度会受阻碍程度会更严重，当石灰石粉的量达到一定程度后，钙矾石将不再向单硫型硫铝酸钙进行转换。但是一旦钙矾石向单硫型硫铝酸钙转换成功后，石灰石粉又会促进单硫型硫铝酸钙向着钙矾石进行转换，从物理表象来看表现出单硫型硫铝酸钙的不稳定性。分析石灰石粉对钙矾石的形成阻碍因素可知，浆体中石灰石粉的混入导致了碳化钙得到一定程度的稀释，降低了碳化钙的浓度，并且石灰石粉还能与碳化钙产生化学反应，进一步减少碳化钙的含量，而碳化钙含量的降低是钙矾石形成速度降低的主要因素，如果水泥浆体中的石灰消耗完后，如果还存留部分碳化钙，则钙矾石将会向单硫型硫铝酸钙进行转换，此时如果向浆体中注入部分石灰石粉，则转换的过程和产物都与石灰石粉的量有关，比如石灰石粉的含量越多，由上文可知，碳化钙的含量就会越低，从而表现出阻碍钙矾石的转换，再者碳酸钙与水化铝酸钙进行反应，并且其反应的速度远远高于单硫型硫铝酸钙的转换速度，从而表现出阻碍单硫型硫铝酸钙的转换。当石灰石粉的含量到达某一特定的值后，将会彻底抑制钙矾石向单硫型硫铝酸钙进行转换。然而在钙矾石向单硫型硫铝酸钙转换后，石灰石粉由于自身的碳酸根将会促使单硫铝酸盐向着单碳铝酸盐进行转变，从而使后者更加稳定的存在于水泥中，但是这会导致单硫型硫酸盐以一种不稳定的形式存在。
通过分析水泥实验的DSC两种频谱图可知，在90℃附近出现的吸热峰值是由于纯水泥脱去若结合水和自由水产生的热量，在160℃附近产生的吸热峰值是由于钙矾石向着单硫型硫铝酸钙过程中脱水产生的，在440℃附近产生的吸热峰值是由于氢氧化钙脱水产生的。当龄期为1 d时，90℃附近的宽峰值也包括了钙矾石向着单硫型硫铝酸钙过程中脱水过程。通过观察两种样品实验的DSC频谱图，在90℃附近的吸热峰值是由于脱去弱结合水和自由水产生的，而在440℃附近的吸热峰值有氢氧化钙脱水产生的，在150℃附近的吸热峰值以及90℃附近的宽峰为碳铝酸盐及单硫铝酸钙脱水产生的。单铝酸盐与钙矾石脱水产生了峰值重叠，因此验证了XRD的分析结果。
2.1.2 对碳铝酸盐水化物形成的影响
该实验中新的单碳铝酸钙和半碳铝酸钙水化物生成，并且新的单碳铝酸钙和半碳铝酸钙水化物的生成与石灰石粉的量有着直接关系，半碳铝酸钙水化物的化学性质极不稳定，很容易转变成单碳铝酸钙水化物，单碳铝酸钙水化物的化学性质比较稳定，并且随着石灰石粉量的增多，其稳定性会逐渐增强并且形成时间还会提前，量越多生成速度越快。碳酸钙具有较强的活性效应，碳酸钙与碳化钙的反应能够产生新的碳铝酸钙水化物。粒度较小的石灰石粉分散在水泥中，通过上述分析可知可以降低碳化钙的含量，并且在刚刚开始进行水化之前，部分碳化钙水化物会与碳酸钙水化物反应形成钙矾石，如果碳化钙的浓度降低，就会造成与石灰石粉接触的碳化钙的含量降低，再者碳酸钙与硫化钙的水化有明显的晶核效应，当硫化钙开始水化后，将会产生大量的钙离子，钙离子运动到碳酸钙颗粒附近时，根据化学中的吸附理论可知，碳酸钙将会对钙离子产生物理吸附作用并且氢氧化钙优先进行核变化提供众多的结合点，进一步促进氢氧化钙的形成，从而造成水化浆体中的硫化钙颗粒附近的钙离子浓度迅速降低，从而促进硫化钙水化，从而促进了水泥的水化过程，在水泥中的硫化钙的含量较大时，也相应的减少了可以与碳化钙反应的石灰石粉的量。 综上所述，当石灰石粉的含量较少时会阻碍碳铝酸钙水化物的形成过程，而当石灰石粉的含量逐渐增加时，碳化钙与石灰石粉的接触面积增大，石灰石粉的活性也因此得到较为明显的体现，直接表现在单碳铝酸钙的水化物形成时间提前。
2.2 对水泥水化过程的影响
2.2.1 量热分析
通过对水泥与石灰石粉浆体的量热曲线分析可知，在1 d也就是24 h之内，水泥水化经历了四个时期，分别是诱导前期、诱导期、提速期以及减缓期。石灰石粉的加入使得水泥水化第一个放热高峰期的峰值明显增多并且时间也得到了一定程度的提前，而吸热峰值的提前，直接导致放热速率变高，从而促使诱导期变短，从相关数据分析可知，加入石灰石粉后的水泥比纯水泥的水化过程明显加快，其提速期的放热速度远远高于纯水泥同期相关数据值，很明显石灰石粉的加入，改变了水泥水化的过程。
2.2.2 氢氧化钙含量分析
水泥与石灰石粉浆体中氢氧化钙的含量随着水化龄期的变化存在一定的规律。分析可知，随着水化龄期的增加，氢氧化钙的含量都会有明显的增多，与纯水泥浆体相比，随着石灰石粉含量的逐渐增多，氢氧化钙的含量逐渐增多，并且增多的速度越来越快，但是到达一定程度以后就会出现负增长，比如到达28 d时，这说明石灰石粉对水泥早期的水化有促进作用，但是对于水泥后期的水化反而起到阻碍作用。该规律与碳酸钙对硫化钙水化物的影响规律相同。根据量热实验结果可知，石灰石粉改变了水泥水化的过程，主要体现在缩短了水泥水化的诱导期时间，增多了提速期的时间，从物理角度粉分析表现在促进了水泥的早期水化，并且对其后期水化起到阻碍作用。
3 对水泥硬化浆体孔结构的影响
水泥材料的内部孔隙结构形态复杂多样，孔径也不尽相同，根据孔径的大小业内人士将其分为无害、少害以及多害等多种类型。
3.1 孔径分布与平均孔径
石灰石粉量不同导致的水泥浆体水化产生的孔径也不尽相同，与不加入石灰石粉的水泥浆体相比，如果龄期是七天的话，石灰石粉增加了水泥的无害孔数量，从而减少了少害孔以及有害孔的数量，但是多害孔的数量有所增加，但最终结果是平均孔径减少，但是如果增加水泥水化的龄期增长的话，无害孔所占的比例会逐渐增加，但是到了一定程度后也会出现相反的变化，比如到了28 d后，石灰石粉是浆体的无害孔的数量明显减少，而且还会增加水泥的平均孔径，通过浆体孔径的分布变化和平均孔径的变化可知，水泥水化龄期影响着孔径的变化规律，并且随着石灰石粉的加入会使水泥浆体的孔径会逐渐由小孔径向着大孔径变化，变化到一定程度会出现孔促化现象，由上述内容可知，石灰石粉的活性效应促进了水泥的早期的水化过程，浆体水化产物的增加，导致浆体大孔分布的面积降低，小孔分布的面积增多，加之石灰石粉基本的填充效应，使得无数石灰石粉小颗粒能够填充在水化物的空隙中，进而进一步减少大孔的数量，增加小孔的数量。但是石灰石粉对水泥的后期水化有着一定的阻碍作用，这会导致水泥浆体后期水化产物数量减少，进而是浆体的大孔分布增加，小孔数量减少，正好与前期的促进过程相反。
3.2 比表面积
石灰石粉的加入量不同也会导致水泥浆体比表面积发生变化，比如当水泥水化龄期为7 d时，石灰石粉使浆体的孔比表面积增加，这是因为无害孔数量减少，有害及少害孔的数量增多所致，如果龄期为28 d的话，则石灰石粉会使浆体的孔比表面积减少，这是由于浆体小孔数量明显降低所致，粗孔数量增多所致。
3.3 孔隙率
随着水化龄期的增加，浆体的孔隙率逐渐降低，这是因为在水泥水化的过程中浆体不断水化的结果，比如龄期为7 d时，由上述分析可知，石灰石粉会导致浆体的小孔数量明显增加，大孔数量明显降低，从而增大了浆体的孔隙率，相反如果龄期增加到28 d天，石灰石粉会使浆体小孔数量的减少以及大孔数量的增多，从而降低了浆体的孔隙率。综上所述，水泥石灰石粉浆体的孔结构特征仅仅用孔隙率是无法表示出来的，应该综合孔径分布规律、平均孔径以及比表面积共同作用来体现。
4 石灰石粉对硅酸盐制品的力学性能影响分析
石灰石粉对浆体的各个龄期的抗压强度都有一定的影响，在石灰石粉的作用下，龄期早期和后期的抗压强度都会下降，并且在石灰石粉刚开始加入的过程中，其抗压强度下降的速率比较快，而到了后期随着石灰石粉的量越来越多，原来水泥中的有效矿物含量越来越少，但是此时石灰石粉的活性还没有完全展现出来，只是表现出物理填充特性，随着水化产物数量的减少，水化产物颗粒之间的连结变得越来越松，当水化产物的内部结合力减弱到一定程度后，石灰石粉的活性就会被激发，进而将浆体的结构向密度方向压缩，但这并不能代表石灰石粉能够随便的加入，如果石灰石粉的加入量过多，将会造成抗压力强度继续下降，因此石灰石粉的加入量要根据实际情况而定。
水泥的标准稠度用水量会随着石灰石粉的量而逐渐减少，但是如果石灰石粉的量增加到一定程度后，水泥的标准稠度用水量将不会在增加，这是由于石灰石粉的颗粒表面原本就附着一些光滑的粒子，这些粒子在水泥浆体中能够起到一定的润滑作用，与此同时，石灰石粉的颗粒表面因为吸附了许多这种颗粒而出现双电层结构，进一步起到了润滑的作用，石灰石粉颗粒比水泥颗粒从体积上来说要小很多，因此石灰石粉加入到水泥中能够对水泥颗粒起到一定的填充作用，进而减少了水泥浆体的孔隙率，也降低了水的填充量。水泥凝结的时间随着石灰石粉的量的变化规律是：随着加入石灰石粉量的增多，水泥的凝结时间越长，因为石灰石粉等量代替水泥浆体致使水泥浆体中的水泥数量减少，造成浆体的浓度下降，换句话说就是水灰比会增大，然而水灰比的增大对于水泥的水化是起阻碍作用的，表现出来的就是水泥的凝结速度变长，水化速度越慢，水泥凝结时间越长。
5 结 语
①本文主要对石灰石粉对水泥的水化产物以及水化速度的影响进行了简要分析，石灰石粉会在水泥水化的过程中产生新的半碳铝酸钙水化物以及单碳铝酸钙水化物，由于半碳铝酸钙水化物的化学性质不太稳定，因此很容易就会变成单碳铝酸钙水化物，随着石灰石加入量的增多，单碳铝酸钙的形成时间也会提前，最终以稳定的水化物的形态存在，石灰石粉还有一个重要的作用就是延迟了钙矾石的形成，阻碍钙矾石向着单硫型硫铝酸钙进行转变，从物理角度体现出对钙矾石的稳定作用。而石灰石粉对水泥后期的水化起到阻碍作用，与纯水泥中的氢氧化钙相比，通过实验可得，随着石灰石粉的含量逐渐增多，氢氧化钙的含量在开始阶段会呈现出上升趋势，但是到了后期增长速度减缓，最后逐渐变为负增长。
②石灰石粉通过改变水泥水化的诱导期进而影响了水泥的水化过程，与不加入石灰石粉的水泥相比，石灰石粉的加入能够使水泥的水化吸热峰值增多，并且出现峰值的时间会提前，这是由于石灰石粉提高了水泥水化的放热速度，缩短了诱导期的时间，并且随着水化时间的增加，石灰石粉对水泥浆体的孔结构也会产生一定的孔粗化效应。
参考文献：
[1] 胡曙光，李悦.石灰石硅酸盐水泥的研究进展[J].新世纪水泥导报，1997，（5）：11-13.
[2] 涂成厚.石灰石粉的应用[J].国外建材科技，1999，（4）：47-51.
[3] 李步新，陈峰.石灰石硅酸盐水泥力学性能研究[J].建筑材料学报，1998，（2）：186-191.
[4] 陈剑雄，崔洪涛，陈寒斌，等.掺入超细石灰石粉的混凝土性能研究[J].施工技术，2004，33（4）：39-41.
关键词：石灰石粉；碳铝酸钙水化物；孔结构；水化特性；原材料
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0030-03
1 原材料与试验方法分析
1.1 原材料分析
石灰石是生产水泥以及混凝土的原材料，石灰石粉是石灰石开采过程中产生的副产物，如果将石灰石粉视为废料丢弃，不但会造成巨大的资源浪费，还不利于科学发展观的落实，加大环境保护的压力。因此，石灰石粉逐渐在水泥生产中当做混合材料和混凝土的矿物材料掺和使用，并且石灰石的研究和利用符合我国科学发展观的思想，对于工业生产的经济性和环保性都有明显的积极作用。目前世界上已经有许多国家明确规定在水泥制作中可以在硅酸盐类化合物中参杂一些石灰石，有些国家甚至从20世纪就开始将石灰石粉用于水泥的制作中，比如德国、日本等，现在石灰石粉在水泥制作中的比重甚至可以达到30%左右。随着我国科学发展观的进一步落实，石灰石粉在水泥的制作过程中也会得到更为广泛的应用。经过试验研究证明，石灰石粉在硅酸盐水泥的制作中，能够发挥其他参杂物无法产生的作用，比如前期促进水泥水化、后期阻碍其水化等。传统理论认为石灰石粉是一种惰性物质，在使用过程中只是发挥他的填充效应，经过进一步的研究表明石灰石粉还具有水化活性，能够对混凝土的实际使用效能产生积极影响，尤其是对其水化性能和耐久性都能产生积极影响，但石灰石粉对于水泥的作用并不都是积极的，也存在缺点，比如对其孔结构的影响等。
1.1.1 水泥
本实验选用了两种不同规格的水泥作为对比材料，其中一种是拉法基瑞安42.5型的硅酸盐水泥，其化学成分和材料组成如表1所示。
第二种水泥材料是在第一种水泥的基础上加入一定量的硫酸钙，其成分组成如表2所示。
1.1.2 石灰石粉
本实验采用的石灰石粉为粒度10 um重质碳酸钙石灰石粉，比表面积为728 kg/m2。
1.2 具体试验方法
1.2.1 XRD技术与TG-DSC技术
为了更好的确定反应的产物，我们暂时用第二种水泥，用石灰石粉代替等量的水泥材料，配合比结果如表3所示。
注：X为水与胶凝材料的质量比
1.2.2 量热分析
选取规定龄期的式样产品，用乙醇阻止水化后，将研磨成粉末的样品经过筛、烤等处理密封保存，以供后续技术分析需要。
2 石灰石粉对水泥浆体试验结果分析
2.1 石灰石粉对水泥水化产物的影响
2.1.1 对钙矾石形成的影响
通过石灰石粉水泥简体的生产产物的分析可知，随着石灰石粉参量的增加，钙矾石的形成时间会得到一定程度的延缓，换句话说就是石灰石粉延迟了钙矾石形成过程中的某个环节的转化速度，经过进一步研究表明石灰石粉延迟了钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化的速度，并且随着石灰石粉量的增多，其转化速度会受阻碍程度会更严重，当石灰石粉的量达到一定程度后，钙矾石将不再向单硫型硫铝酸钙进行转换。但是一旦钙矾石向单硫型硫铝酸钙转换成功后，石灰石粉又会促进单硫型硫铝酸钙向着钙矾石进行转换，从物理表象来看表现出单硫型硫铝酸钙的不稳定性。分析石灰石粉对钙矾石的形成阻碍因素可知，浆体中石灰石粉的混入导致了碳化钙得到一定程度的稀释，降低了碳化钙的浓度，并且石灰石粉还能与碳化钙产生化学反应，进一步减少碳化钙的含量，而碳化钙含量的降低是钙矾石形成速度降低的主要因素，如果水泥浆体中的石灰消耗完后，如果还存留部分碳化钙，则钙矾石将会向单硫型硫铝酸钙进行转换，此时如果向浆体中注入部分石灰石粉，则转换的过程和产物都与石灰石粉的量有关，比如石灰石粉的含量越多，由上文可知，碳化钙的含量就会越低，从而表现出阻碍钙矾石的转换，再者碳酸钙与水化铝酸钙进行反应，并且其反应的速度远远高于单硫型硫铝酸钙的转换速度，从而表现出阻碍单硫型硫铝酸钙的转换。当石灰石粉的含量到达某一特定的值后，将会彻底抑制钙矾石向单硫型硫铝酸钙进行转换。然而在钙矾石向单硫型硫铝酸钙转换后，石灰石粉由于自身的碳酸根将会促使单硫铝酸盐向着单碳铝酸盐进行转变，从而使后者更加稳定的存在于水泥中，但是这会导致单硫型硫酸盐以一种不稳定的形式存在。
通过分析水泥实验的DSC两种频谱图可知，在90℃附近出现的吸热峰值是由于纯水泥脱去若结合水和自由水产生的热量，在160℃附近产生的吸热峰值是由于钙矾石向着单硫型硫铝酸钙过程中脱水产生的，在440℃附近产生的吸热峰值是由于氢氧化钙脱水产生的。当龄期为1 d时，90℃附近的宽峰值也包括了钙矾石向着单硫型硫铝酸钙过程中脱水过程。通过观察两种样品实验的DSC频谱图，在90℃附近的吸热峰值是由于脱去弱结合水和自由水产生的，而在440℃附近的吸热峰值有氢氧化钙脱水产生的，在150℃附近的吸热峰值以及90℃附近的宽峰为碳铝酸盐及单硫铝酸钙脱水产生的。单铝酸盐与钙矾石脱水产生了峰值重叠，因此验证了XRD的分析结果。
2.1.2 对碳铝酸盐水化物形成的影响
该实验中新的单碳铝酸钙和半碳铝酸钙水化物生成，并且新的单碳铝酸钙和半碳铝酸钙水化物的生成与石灰石粉的量有着直接关系，半碳铝酸钙水化物的化学性质极不稳定，很容易转变成单碳铝酸钙水化物，单碳铝酸钙水化物的化学性质比较稳定，并且随着石灰石粉量的增多，其稳定性会逐渐增强并且形成时间还会提前，量越多生成速度越快。碳酸钙具有较强的活性效应，碳酸钙与碳化钙的反应能够产生新的碳铝酸钙水化物。粒度较小的石灰石粉分散在水泥中，通过上述分析可知可以降低碳化钙的含量，并且在刚刚开始进行水化之前，部分碳化钙水化物会与碳酸钙水化物反应形成钙矾石，如果碳化钙的浓度降低，就会造成与石灰石粉接触的碳化钙的含量降低，再者碳酸钙与硫化钙的水化有明显的晶核效应，当硫化钙开始水化后，将会产生大量的钙离子，钙离子运动到碳酸钙颗粒附近时，根据化学中的吸附理论可知，碳酸钙将会对钙离子产生物理吸附作用并且氢氧化钙优先进行核变化提供众多的结合点，进一步促进氢氧化钙的形成，从而造成水化浆体中的硫化钙颗粒附近的钙离子浓度迅速降低，从而促进硫化钙水化，从而促进了水泥的水化过程，在水泥中的硫化钙的含量较大时，也相应的减少了可以与碳化钙反应的石灰石粉的量。 综上所述，当石灰石粉的含量较少时会阻碍碳铝酸钙水化物的形成过程，而当石灰石粉的含量逐渐增加时，碳化钙与石灰石粉的接触面积增大，石灰石粉的活性也因此得到较为明显的体现，直接表现在单碳铝酸钙的水化物形成时间提前。
2.2 对水泥水化过程的影响
2.2.1 量热分析
通过对水泥与石灰石粉浆体的量热曲线分析可知，在1 d也就是24 h之内，水泥水化经历了四个时期，分别是诱导前期、诱导期、提速期以及减缓期。石灰石粉的加入使得水泥水化第一个放热高峰期的峰值明显增多并且时间也得到了一定程度的提前，而吸热峰值的提前，直接导致放热速率变高，从而促使诱导期变短，从相关数据分析可知，加入石灰石粉后的水泥比纯水泥的水化过程明显加快，其提速期的放热速度远远高于纯水泥同期相关数据值，很明显石灰石粉的加入，改变了水泥水化的过程。
2.2.2 氢氧化钙含量分析
水泥与石灰石粉浆体中氢氧化钙的含量随着水化龄期的变化存在一定的规律。分析可知，随着水化龄期的增加，氢氧化钙的含量都会有明显的增多，与纯水泥浆体相比，随着石灰石粉含量的逐渐增多，氢氧化钙的含量逐渐增多，并且增多的速度越来越快，但是到达一定程度以后就会出现负增长，比如到达28 d时，这说明石灰石粉对水泥早期的水化有促进作用，但是对于水泥后期的水化反而起到阻碍作用。该规律与碳酸钙对硫化钙水化物的影响规律相同。根据量热实验结果可知，石灰石粉改变了水泥水化的过程，主要体现在缩短了水泥水化的诱导期时间，增多了提速期的时间，从物理角度粉分析表现在促进了水泥的早期水化，并且对其后期水化起到阻碍作用。
3 对水泥硬化浆体孔结构的影响
水泥材料的内部孔隙结构形态复杂多样，孔径也不尽相同，根据孔径的大小业内人士将其分为无害、少害以及多害等多种类型。
3.1 孔径分布与平均孔径
石灰石粉量不同导致的水泥浆体水化产生的孔径也不尽相同，与不加入石灰石粉的水泥浆体相比，如果龄期是七天的话，石灰石粉增加了水泥的无害孔数量，从而减少了少害孔以及有害孔的数量，但是多害孔的数量有所增加，但最终结果是平均孔径减少，但是如果增加水泥水化的龄期增长的话，无害孔所占的比例会逐渐增加，但是到了一定程度后也会出现相反的变化，比如到了28 d后，石灰石粉是浆体的无害孔的数量明显减少，而且还会增加水泥的平均孔径，通过浆体孔径的分布变化和平均孔径的变化可知，水泥水化龄期影响着孔径的变化规律，并且随着石灰石粉的加入会使水泥浆体的孔径会逐渐由小孔径向着大孔径变化，变化到一定程度会出现孔促化现象，由上述内容可知，石灰石粉的活性效应促进了水泥的早期的水化过程，浆体水化产物的增加，导致浆体大孔分布的面积降低，小孔分布的面积增多，加之石灰石粉基本的填充效应，使得无数石灰石粉小颗粒能够填充在水化物的空隙中，进而进一步减少大孔的数量，增加小孔的数量。但是石灰石粉对水泥的后期水化有着一定的阻碍作用，这会导致水泥浆体后期水化产物数量减少，进而是浆体的大孔分布增加，小孔数量减少，正好与前期的促进过程相反。
3.2 比表面积
石灰石粉的加入量不同也会导致水泥浆体比表面积发生变化，比如当水泥水化龄期为7 d时，石灰石粉使浆体的孔比表面积增加，这是因为无害孔数量减少，有害及少害孔的数量增多所致，如果龄期为28 d的话，则石灰石粉会使浆体的孔比表面积减少，这是由于浆体小孔数量明显降低所致，粗孔数量增多所致。
3.3 孔隙率
随着水化龄期的增加，浆体的孔隙率逐渐降低，这是因为在水泥水化的过程中浆体不断水化的结果，比如龄期为7 d时，由上述分析可知，石灰石粉会导致浆体的小孔数量明显增加，大孔数量明显降低，从而增大了浆体的孔隙率，相反如果龄期增加到28 d天，石灰石粉会使浆体小孔数量的减少以及大孔数量的增多，从而降低了浆体的孔隙率。综上所述，水泥石灰石粉浆体的孔结构特征仅仅用孔隙率是无法表示出来的，应该综合孔径分布规律、平均孔径以及比表面积共同作用来体现。
4 石灰石粉对硅酸盐制品的力学性能影响分析
石灰石粉对浆体的各个龄期的抗压强度都有一定的影响，在石灰石粉的作用下，龄期早期和后期的抗压强度都会下降，并且在石灰石粉刚开始加入的过程中，其抗压强度下降的速率比较快，而到了后期随着石灰石粉的量越来越多，原来水泥中的有效矿物含量越来越少，但是此时石灰石粉的活性还没有完全展现出来，只是表现出物理填充特性，随着水化产物数量的减少，水化产物颗粒之间的连结变得越来越松，当水化产物的内部结合力减弱到一定程度后，石灰石粉的活性就会被激发，进而将浆体的结构向密度方向压缩，但这并不能代表石灰石粉能够随便的加入，如果石灰石粉的加入量过多，将会造成抗压力强度继续下降，因此石灰石粉的加入量要根据实际情况而定。
水泥的标准稠度用水量会随着石灰石粉的量而逐渐减少，但是如果石灰石粉的量增加到一定程度后，水泥的标准稠度用水量将不会在增加，这是由于石灰石粉的颗粒表面原本就附着一些光滑的粒子，这些粒子在水泥浆体中能够起到一定的润滑作用，与此同时，石灰石粉的颗粒表面因为吸附了许多这种颗粒而出现双电层结构，进一步起到了润滑的作用，石灰石粉颗粒比水泥颗粒从体积上来说要小很多，因此石灰石粉加入到水泥中能够对水泥颗粒起到一定的填充作用，进而减少了水泥浆体的孔隙率，也降低了水的填充量。水泥凝结的时间随着石灰石粉的量的变化规律是：随着加入石灰石粉量的增多，水泥的凝结时间越长，因为石灰石粉等量代替水泥浆体致使水泥浆体中的水泥数量减少，造成浆体的浓度下降，换句话说就是水灰比会增大，然而水灰比的增大对于水泥的水化是起阻碍作用的，表现出来的就是水泥的凝结速度变长，水化速度越慢，水泥凝结时间越长。
5 结 语
①本文主要对石灰石粉对水泥的水化产物以及水化速度的影响进行了简要分析，石灰石粉会在水泥水化的过程中产生新的半碳铝酸钙水化物以及单碳铝酸钙水化物，由于半碳铝酸钙水化物的化学性质不太稳定，因此很容易就会变成单碳铝酸钙水化物，随着石灰石加入量的增多，单碳铝酸钙的形成时间也会提前，最终以稳定的水化物的形态存在，石灰石粉还有一个重要的作用就是延迟了钙矾石的形成，阻碍钙矾石向着单硫型硫铝酸钙进行转变，从物理角度体现出对钙矾石的稳定作用。而石灰石粉对水泥后期的水化起到阻碍作用，与纯水泥中的氢氧化钙相比，通过实验可得，随着石灰石粉的含量逐渐增多，氢氧化钙的含量在开始阶段会呈现出上升趋势，但是到了后期增长速度减缓，最后逐渐变为负增长。
②石灰石粉通过改变水泥水化的诱导期进而影响了水泥的水化过程，与不加入石灰石粉的水泥相比，石灰石粉的加入能够使水泥的水化吸热峰值增多，并且出现峰值的时间会提前，这是由于石灰石粉提高了水泥水化的放热速度，缩短了诱导期的时间，并且随着水化时间的增加，石灰石粉对水泥浆体的孔结构也会产生一定的孔粗化效应。
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