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        統(tǒng)灰取代Ⅱ級(jí)粉煤灰和黃砂在混凝土中的應(yīng)用

        2015-12-22 12:03:03單亞蘭劉軍
        商品混凝土 2015年12期
        關(guān)鍵詞:粉煤灰骨料力學(xué)性能

        單亞蘭,劉軍

        (海安信拓混凝土有限公司,226600)

        統(tǒng)灰取代Ⅱ級(jí)粉煤灰和黃砂在混凝土中的應(yīng)用

        單亞蘭,劉軍

        (海安信拓混凝土有限公司,226600)

        本文探討了統(tǒng)灰部分取代Ⅱ級(jí)粉煤灰、統(tǒng)灰少量取代黃砂后對(duì)混凝土性能的影響,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):使用統(tǒng)灰部分取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)性能均有所下降,但下降的幅度較?。划?dāng)統(tǒng)灰完全取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)均有明顯下降。統(tǒng)灰少量取代黃砂可以適度降低混凝土的生產(chǎn)成本,還可以提升混凝土的性能。

        統(tǒng)灰;混凝土;性能影響

        0 前言

        隨著建筑市場(chǎng)的持續(xù)低迷和火力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)調(diào)整,粉煤灰的價(jià)格持續(xù)走低,尤其是原灰經(jīng)分選后剩余的統(tǒng)灰,出廠價(jià)格已經(jīng)降至 10~20 元/t。其價(jià)格已低于砂和碎石,因此,是否大面積使用統(tǒng)灰近期已引起混凝土企業(yè)技術(shù)人員的極大關(guān)注。

        統(tǒng)灰是電廠為了得到 I 級(jí)粉煤灰和 Ⅱ 級(jí)粉煤灰,對(duì)原灰進(jìn)行分選,分選出 I 級(jí)粉煤灰和Ⅱ級(jí)粉煤灰(較細(xì)部分),剩余的部分就是統(tǒng)灰。和 I 級(jí)粉煤灰和Ⅱ級(jí)粉煤灰相比,統(tǒng)灰相對(duì)較粗,且含有相對(duì)較多的未燃盡的碳顆粒。

        由于統(tǒng)灰中碳顆粒和表面形貌的影響,相較于I 級(jí)粉煤灰和Ⅱ級(jí)粉煤灰,其需水量比通常較高,活性指數(shù)通常較低,流動(dòng)性能也略差。因此,其使用性能不如 I 級(jí)粉煤灰和 Ⅱ 級(jí)粉煤灰,以往通常作為水泥生產(chǎn)的混合材,磨細(xì)后使用[1-2]。

        本文針對(duì)統(tǒng)灰價(jià)格較低的現(xiàn)狀,研究統(tǒng)灰取代Ⅱ級(jí)粉煤灰和部分細(xì)骨料后混凝土的各項(xiàng)性能,進(jìn)而進(jìn)一步降低混凝土的生產(chǎn)成本。

        1 原材料

        水泥:金峰 P·O42.5水泥,28d 水泥強(qiáng)度為 48.3MPa;

        礦粉:常州友邦礦粉,流動(dòng)度比 102%,比表面積403m2/kg,28d 活性指數(shù) 105%;

        Ⅱ 級(jí)粉煤灰:鎮(zhèn)江諫壁,45μm 方孔篩篩余 13%;

        統(tǒng)灰:鎮(zhèn)江諫壁,45μm 方孔篩篩余 44%;

        粗骨料:5~20mm 碎石,含泥量 0.5%;

        細(xì)骨料:江砂,細(xì)度模數(shù) 2.6,含泥量 1.5%;

        水:市政自來水;

        減水劑:蘇博特 JM-10,減水率 18%。

        2 試驗(yàn)方法

        測(cè)試方法參照 GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》和 GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)試驗(yàn)方法》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,測(cè)試的項(xiàng)目包括粉煤灰的粒徑分布、燒失量、需水量比及活性指數(shù),混凝土的坍落度及 7d、28d 抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)采用商品混凝土中最常用的 C30 配比作為基準(zhǔn)配合比,具體配合比見表 1。

        表1 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

        3 結(jié)果與討論

        3.1 Ⅱ 級(jí)粉煤灰和統(tǒng)灰的性能測(cè)試

        參照 GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、測(cè)試粉煤灰的顆粒級(jí)配、燒失量、需水量比及活性指數(shù),結(jié)果如表 2 所示。

        表2 Ⅱ 級(jí)粉煤灰和統(tǒng)灰的粒徑分布及性能指標(biāo) %

        3.2 統(tǒng)灰取代 Ⅱ 級(jí)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

        為了比較統(tǒng)灰與 Ⅱ 級(jí)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用差異,采用統(tǒng)灰部分取代和完全取代 Ⅱ 級(jí)粉煤灰,考察混凝土拌合物的工作性能和硬化混凝土的力學(xué)性能。具體結(jié)果如表 3 所示。

        當(dāng)統(tǒng)灰部分取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)性能均有所下降,但下降的幅度較小。但當(dāng)統(tǒng)灰完全取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)均有明顯下降。這可能是因?yàn)椴糠秩〈鷷r(shí),一方面由于統(tǒng)灰較差的性能指標(biāo)使得混凝土的性能下降,另一方面統(tǒng)灰的粒徑分布對(duì)整個(gè)混凝土粉料及骨料的級(jí)配有一定的優(yōu)化作用,因此性能下降的不是很明顯,而當(dāng)統(tǒng)灰完全取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),粉料體系的粒徑分布因?yàn)榧?xì)顆粒的缺乏而迅速劣化,加之統(tǒng)灰較差的性能指標(biāo),因此混凝土的性能下降較為明顯。所以,當(dāng)應(yīng)用統(tǒng)灰取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),不可完全取代,只有部分取代才能保證混凝土的性能不至過分劣化。

        表3 統(tǒng)灰取代 Ⅱ 級(jí)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

        3.3 統(tǒng)灰取代部分細(xì)骨料在混凝土中的應(yīng)用

        由于統(tǒng)灰的市場(chǎng)價(jià)格已遠(yuǎn)低于黃砂的價(jià)格(市場(chǎng)價(jià)為50~60 元/t),可用統(tǒng)灰取代部分黃砂試圖降低混凝土的生產(chǎn)成本。

        表4 統(tǒng)灰取代部分細(xì)骨料在混凝土中的應(yīng)用

        用統(tǒng)灰取代部分黃砂后,混凝土的工作性能有明顯改善,混凝土的粘聚性和流動(dòng)性均明顯優(yōu)于取代前的混凝土,混凝土的力學(xué)性能由于膠凝材料的提升也有明顯的提高,但外加劑的用量也隨著膠凝材料的提升隨之增加,尤其是當(dāng)統(tǒng)灰的取代量超過一定限度后,外加劑用量大幅提升。因此,使用統(tǒng)灰是否降低混凝土的生產(chǎn)成本,需比較統(tǒng)灰取代砂帶來的成本降低與外加劑增加帶來的成本上升,依據(jù)目前的試驗(yàn)數(shù)據(jù),統(tǒng)灰少量取代黃砂可以適度降低混凝土的生產(chǎn)成本,還可以提升混凝土的性能。

        4 結(jié)論

        (1)當(dāng)統(tǒng)灰部分取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)性能均有所下降,但下降的幅度較小。但當(dāng)統(tǒng)灰完全取代Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),混凝土的工作性能和力學(xué)均有明顯下降。(2)統(tǒng)灰少量取代黃砂可以適度降低混凝土的生產(chǎn)成本,還可以提升混凝土的性能。當(dāng)取代量超過一定限度后,由于外加劑用量的大幅度提升而不再有成本優(yōu)勢(shì)。

        [1] 姚嶸,王棟民.粉煤灰燒失量對(duì)機(jī)敏水泥基材料壓敏性影響[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,40(6):570-573.

        [2] 黃兆龍,湛淵源.粉煤灰燒失量及材料配合比對(duì)砼工程性質(zhì)的影響[J].粉煤灰綜合利用,2003 (1):9-13.

        [通訊地址]江蘇省海安縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)通榆中路209號(hào)(226600)

        單亞蘭(1980-)女,助理工程師,從事水泥基建筑材料的生產(chǎn)與研究。

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