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          礦粉及粉煤灰在高標號混凝土中的試驗和應用情況
          來源: | 作者:pmo0622dc | 發布時間: 2015-09-19 | 1983 次瀏覽 | 分享到:
          礦粉物理化學作用 礦粉是將水淬?;郀t礦渣經過粉磨達到規定細度的一種具有潛在活性的礦物摻合料,是一種新興的建筑材料。表面積可達 400cm2/g 以上,具有顆粒超細,活性較大的特點??勺鳛榛炷恋膿胶土先〈糠炙?,是生產高強度混凝土的組成材料之一,礦粉用作混凝土的摻合料能改善提高混凝土的綜合性能。
                1 礦粉在混凝土中的作用
                1.1 礦粉物理化學作用 礦粉是將水淬?;郀t礦渣經過粉磨達到規定細度的一種具有潛在活性的礦物摻合料,是一種新興的建筑材料。表面積可達 400cm2/g 以上,具有顆粒超細,活性較大的特點??勺鳛榛炷恋膿胶土先〈糠炙?,是生產高強度混凝土的組成材料之一,礦粉用作混凝土的摻合料能改善提高混凝土的綜合性能。
                1.2 微集料效應 混凝土作為連續級配的顆粒堆積體系,粗集料的間隙由細集料填充,細集料的間隙由水泥顆粒填充,而水泥顆粒之間的間隙則需要更細的顆粒來填充。礦物摻合料的細度比水泥顆粒細,在混凝土中起到了更細顆粒的作用。因而改善混凝土的孔結構,降低孔隙率并減少了最大孔徑尺寸,使混凝土形成密實充填結構和細觀層次的自緊密規程堆積體系。從而有效地改善并提高 混凝土的綜合性能。礦粉在混凝土水泥漿中的微集料效應,能提高水泥水化產物的均勻性分布,其活性在水泥水化時亦能得以充分發揮,從而提高混凝土后期強度。礦粉在混凝土中的摻量問題:兩者在混凝土中的摻加方式不同:粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保證混凝土強度達標;磨細礦粉則通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土,其強度仍然可以滿足設計要求?!皢螕健钡V粉時,可按等量取代原則并根據以下方法確定礦粉的合適摻量:
                (a) 對于地上結構以及有較高早期強度要求的混凝土結構,摻量一般為 20-30%;
                (b)對于地下結構、強度要求中等的混凝土結構,摻量一般為 30-50%;
                (c)對于大體積混凝土或有嚴格溫升限制的混凝土結構,摻量一般為 50-65%;
                (d)對于有較高耐久性能要求的特殊混凝土結構(如海工防腐蝕結構、污水處理設施等),摻量可達 50-70%。
                2 礦粉及粉煤灰采用“單摻”、“雙摻”在我標段 C50 混凝土 30米預制箱梁中的經驗總結
                2.1 試驗用原材料
                ①礦粉:濟源國泰有限公司生產,S95 級;
           ?、谒啵郝尻桙S河同力水泥有限公司生產,普通 42.5 級;
                ③粉煤灰:洛陽沙爾特寶粉煤灰有限公司生產的Ⅰ級灰;
             ?、苌埃喝觋柡由埃ㄖ猩埃?;
                ⑤碎石:偃師佛光 4.75mm~19.0mm 連續級配碎石,壓碎值為10.2%;⑥外加劑:鄭州市靖源實業有限公司生產的聚羧酸眼高性能減水劑,摻量為C×1.3%時,減水率為 30%。
                2.2 試驗方法 配合比設計參照 JGJ55-2000 并結合經驗進行;拌合物坍落度及和易性觀察根據GB/T50080-2002進行;抗壓強度測定根據GB/T50081-2002 進行;耐久性測定根據 JGJ82-85 進行。
                2.3混凝土配合比及性能試驗(表1)
                2.4 礦粉對混凝土工作性能的影響 礦粉和粉煤灰復合配制混凝土,充分發揮粉煤灰的“形態效應”粉煤灰對漿體起到“潤滑作用”,增大拌合物流動性,減少泵送阻力,能改善由于礦粉的摻入導致混凝土粘度大的特點使新拌混凝土得到最佳的流動度和粘聚性,使其和易性得到改善。坍落度損失有所延緩,混凝土初凝時間相應延遲。表明泵送性能有所提高。
                2.5 礦物摻和料混凝土耐久性能的影響 一般地,混凝土耐久性是由抗碳化、抗滲性、抗凍融性等指標來表示,隨著水灰比降低,強度越高,碳化深度也越小,平均滲透高度也越小,相應提高了混凝土的抗滲能力,同時也提高了混凝土的抗凍性能。隨著礦物摻合料的增加,碳化深度也增大,但增長較小,不會造成增加混凝土鋼筋銹蝕的風險。
                3 實際工程應用情況
                通過在洛欒高速洛嵩段 C50 預制箱梁的實際應用效果看,各項技術指標均滿足要求,沒有出現任何關于溫度裂縫的質量問題,大大提高了混凝土的耐久性。
                3.1 注意礦粉摻量 礦粉等量取代部分水泥的時候,混凝土早期強度會隨著摻量的加大,基本上呈線性下降,然而,當前存在的廣泛情況就是施工進度相對較快以及各工程的工期相對緊張,兩者是一對矛盾。此外,在水膠比較大的情況下,若有過大的礦粉摻量,則容易出現離析;在水膠比較小的情況下,混凝土的粘度會隨礦粉摻量的加大而則增大,甚至板結抓底。因此實際使用時,應根據工程進度、強度等級、結構特點、氣候狀況等的不同,合理地確定礦粉摻量。
                3.2 注意調整混凝土的凝結時間 礦粉對混凝土的凝結時間與不摻礦粉的普通混凝土相比,具有一定緩凝效果。因此,應注意調整混凝土的凝結時間,特別是日平均溫度不足 10℃時,應調整混凝土配合比,降低混凝土中礦粉摻量(甚至不摻)或改變外加劑的品種來調整凝結時間。
              3.3注意混凝土的養護 礦粉、粉煤灰復摻混凝土對養護條件要求更為苛刻,應加強與施工方溝通,確?;炷恋酿B護條件和養護時間。只有充分的養護才能發揮摻合料的作用。
                4 結論
                ①礦粉及粉煤灰取代部分水泥,能減少水化熱,延緩凝結時間,改善混凝土的工作性能,提高抗滲性。
                ②采用礦粉可以利用工業廢料,保護環境,符合國家可持續發展的戰略要求。對企業來說,也是降低成本的一項有效措施。
           
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