摘要:通過(guò)介紹粒化高爐礦渣粉的基本性能,并運(yùn)用大量的資料及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其在新拌混凝土中表現(xiàn)出的一些特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:粒化高爐礦渣粉;混凝土;和易性;坍落度損失;強(qiáng)度;泌水;凝結(jié)時(shí)間
1 前言
?;郀t礦渣粉作為輔助性膠凝材料,等量替代水泥,在混凝土拌和時(shí)直接加入混凝土中,用以改善新拌及硬化混凝土性能。?;郀t礦渣粉在混凝土拌合時(shí)直接加入混凝土中,其優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)調(diào)整?;郀t礦渣粉和硅酸鹽水泥的比例,可直接生產(chǎn)出符合工程要求的混凝土;另一方面,由于?;郀t礦渣粉的比表面面積較大,可發(fā)揮礦渣的水硬活性,等量取代水泥后,高活性的?;郀t礦渣粉一般不影響混凝土的早期強(qiáng)度(3d),28d的抗壓強(qiáng)度還會(huì)有較大的增長(zhǎng)。
2 ?;郀t礦渣粉的性能
2.1 ?;郀t礦渣粉的細(xì)度較細(xì)。比表面積≥400m2/kg的礦渣粉通過(guò)80um的篩子幾乎無(wú)篩余。
2.2 粒化高爐礦渣粉的活性較高。含有大量的C2AS和C2S。
3 ?;郀t礦渣粉在混凝土中的作用
3.1 在混凝土中摻入粒化高爐礦渣粉能大幅度提高混凝土的強(qiáng)度,因此可配制高強(qiáng)度混凝土;
3.2 可替代部分水泥配制混凝土,節(jié)約水泥用量,降低混凝土生產(chǎn)成本,提高混凝土的耐久性;
3.3 摻入?;郀t礦渣粉配制的混凝土,可顯著降低水化熱,故適用于建造大體積混凝土工程;
3.4 摻加?;郀t礦渣粉可顯著增加混凝土的致密度,改善其抗?jié)B性,故可用于噴補(bǔ)工程;
3.5 摻加粒化高爐礦渣粉,可提高混凝土的和易性和可泵性,是大型混凝土攪拌站的優(yōu)選材料。
4 ?;郀t礦渣粉對(duì)混凝土性能的影響
粒化高爐礦渣粉對(duì)混凝土性能的影響取決于水泥品種、?;郀t礦渣粉的活性、取代水泥的比例、養(yǎng)護(hù)溫度等因素。由于在?;郀t礦渣粉混凝土的用途、目的、實(shí)驗(yàn)條件等方面的差異,所以在某些條件下,粒化高爐礦渣粉對(duì)混凝土性能影響的某些結(jié)果也不盡一致。下面將根據(jù)在混凝土試拌、生產(chǎn)中體現(xiàn)出的一些現(xiàn)象介紹?;郀t礦渣粉摻加在混凝土中的一些特點(diǎn)。
4.1 在試拌混凝土?xí)r的一些特點(diǎn)體現(xiàn)
4.1.1 和易性方面
?;郀t礦渣粉改善了水泥漿體和易性。在相同用水量的條件下,?;郀t礦渣粉混凝土坍落度有增大的效果。但如果摻量不合適,會(huì)出現(xiàn)混凝土和易性較差,甚至混凝土發(fā)散的情況。同時(shí),在低標(biāo)號(hào)混凝土中如果摻加量過(guò)大,和易性變差,分析為:水灰比本來(lái)過(guò)大,漿體量很少,粒化高爐礦渣粉在替代水泥后,水泥量減少,粘合度降低,造成和易性變差。在C10、C15、C20、混凝土中表現(xiàn)尤為突出。
4.1.2 凝結(jié)時(shí)間方面
用?;郀t礦渣粉等量取代水泥后,混凝土凝結(jié)時(shí)間有所延長(zhǎng)。混凝土凝結(jié)時(shí)間影響程度取決于混凝土的初始養(yǎng)護(hù)溫度、取代水泥的比例、水膠比以及水泥的性能,低溫時(shí)凝結(jié)時(shí)間明顯延長(zhǎng),但加早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑可減緩這種影響。
4.1.3 泌水現(xiàn)象
混凝土凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),平滑、致密、吸附性較水泥粒子較差的粒化高爐礦渣粉水泥混凝土,可能會(huì)讓泌水增大。泌水性還與取代水泥的?;郀t礦渣粉的細(xì)度有關(guān),若礦粉的比表面積大于水泥的比表面積,則泌水可能減少。?;郀t礦渣粉比表面積越大,減少泌水的效果越加明顯。反之,則泌水增大。在混凝土應(yīng)用中,同時(shí)摻加粉煤灰,兩者聯(lián)摻后,同時(shí)控制外加劑的摻量,外加劑要求減水率不低于18%,同時(shí)注意砂率的選擇和砂的細(xì)度模數(shù),這樣可以較好的控制泌水現(xiàn)象。
4.1.4 凝土坍落度的損失
在一般條件下,用?;郀t礦渣粉等量取代水泥后,能適當(dāng)?shù)臏p少混凝土坍落度損失,因?yàn)榱;郀t礦渣粉開始吸附水量少,水化也慢,因而使坍落度損失減少。在按膠凝材料用量摻入減水劑時(shí),由于?;郀t礦渣粉對(duì)減水劑吸附量較水泥少,溶液中殘留的外加劑數(shù)量較多,因而也能改善?;郀t礦渣粉水泥混凝土的坍落度損失。但是,在試拌中發(fā)現(xiàn),即使是坍落度損失不大,在低標(biāo)號(hào)混凝土試拌中會(huì)出現(xiàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混凝土?xí)l(fā)散的現(xiàn)象,這是在混凝土生產(chǎn)中配合比選擇應(yīng)該注意的問(wèn)題,發(fā)散的現(xiàn)象主要是因?yàn)榈V粉的粘合度不好,比水泥漿體的粘合度差。
4.1.5 大體積混凝土溫升方面
為了抑制水化熱,最好用細(xì)度350m2/kg的?;郀t礦渣粉,取代率不應(yīng)該低于35%。?;郀t礦渣粉水泥混凝土的早期溫升,降低的溫升峰值與?;郀t礦渣粉的取代率有關(guān)。取代率與?;郀t礦渣粉的細(xì)度有關(guān),細(xì)度越大,只有較高的取代率才能達(dá)到預(yù)期的效果,?;郀t礦渣粉混凝土產(chǎn)生水化熱的速率比普通硅酸鹽水泥慢,利用這一特點(diǎn),對(duì)減少混凝土產(chǎn)生早期溫縮裂縫是十分有效的。但是,摻量過(guò)大,會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,因此,在大體積混凝土的生產(chǎn)中,應(yīng)該考慮同時(shí)摻加粉煤灰(不低于二級(jí)),同時(shí)選取合適的外加劑,選取合理的用水量和砂率,在聯(lián)摻粉煤灰時(shí),可以適當(dāng)降低礦粉摻量。
4.1.6 混凝土強(qiáng)度方面
?;郀t礦渣粉對(duì)混凝土強(qiáng)度和強(qiáng)度增長(zhǎng)率的影響,取決于?;郀t礦渣粉的活性等級(jí)、取代的比例、水膠比以及養(yǎng)護(hù)條件。一般摻優(yōu)質(zhì)高活性的?;郀t礦渣粉早期強(qiáng)度(3d)降低,但后期強(qiáng)度(28d)增加。從山西潞安工程有限公司做摻不同比例?;郀t礦渣粉(替代水泥)的C30混凝土實(shí)驗(yàn)就可以看出來(lái)。檢驗(yàn)依據(jù):JGJ55-2000;坍落度:30-50mm;所用材料:水泥為32.5級(jí)礦渣硅酸鹽水泥(礦渣摻量為25%),石1粒度10-20mm,石2粒度5-10mm,砂為萊蕪中砂,水為飲用水?;炷僚浜媳燃靶阅苤笜?biāo)見表1。
從表1中可以看出來(lái),隨著礦渣粉的摻量增加,混凝土的坍落度、3天和7天強(qiáng)度有所降低,早期強(qiáng)度的增長(zhǎng)率一般與?;郀t礦渣粉取代率成反比。而在配入10%的礦渣粉時(shí),混凝土28天抗壓強(qiáng)度卻達(dá)到了48.3MPa,比單用水泥提高了2MPa,其它皆合格。這是在常溫養(yǎng)護(hù)下的數(shù)據(jù),如果提高養(yǎng)護(hù)溫度,在加速養(yǎng)護(hù)條件下,3天及以后的強(qiáng)度均可超過(guò)硅酸鹽水泥混凝土強(qiáng)度。早期養(yǎng)護(hù)的干濕度對(duì)粒化高爐礦渣粉混凝土的影響也較大,不能保持濕潤(rùn)狀態(tài),即使?jié)M足了長(zhǎng)期強(qiáng)度,碳化及其它的耐久性能也可能有降低的傾向,因此,在摻加?;郀t礦渣粉混凝土施工時(shí),在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)是非常重要的。
5 結(jié)束語(yǔ)
粒化高爐礦渣粉高性能混凝土是對(duì)傳統(tǒng)混凝土技術(shù)上的重大突破,而且在節(jié)能、節(jié)料、工程經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境保護(hù)等方面都具有重要意義,是一種環(huán)保的新型材料”,其在混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用迅速擴(kuò)大,并將取得更大的效益。
參考文獻(xiàn)
[1]《新型高性能混凝土耐久性的研究與工程應(yīng)用》中國(guó)建材工業(yè)出版社
[2]《粒化高爐礦渣粉的生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用》孫寶云四川水泥2007(1)
作者簡(jiǎn)介
陳旭,畢業(yè)于河北工程大學(xué),現(xiàn)就職于山西潞安工程有限公司,從事建筑施工工作,研究方向?yàn)榻ㄖこ淌┕ぜ夹g(shù)。