趙沖

(深圳港創(chuàng)建材股份有限公司)

花崗巖石粉在各強(qiáng)度等級(jí)混凝土中的應(yīng)用研究

趙沖

(深圳港創(chuàng)建材股份有限公司)

目前混凝土攪拌站在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到粉煤灰資源短缺、真假不一、供不應(yīng)求，試驗(yàn)研究運(yùn)用花崗巖石粉來(lái)取代部分粉煤灰，試配不同強(qiáng)度等級(jí)下的混凝土的工作性能和強(qiáng)度，研究花崗巖石粉對(duì)混凝土的強(qiáng)度和工作性的影響，進(jìn)一步確定滿足混凝土性能和強(qiáng)度的配合比，保證花崗巖石粉科學(xué)、有效地應(yīng)用于混凝土工程中。

花崗巖石粉；預(yù)拌混凝土；強(qiáng)度

1　前言

隨著混凝土攪拌站和工程建設(shè)的快速發(fā)展，粉煤灰供應(yīng)量供不應(yīng)求，惠州博羅一帶巖石色澤純正、抗壓強(qiáng)度高，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)石料石粉的二次加工磨細(xì)，達(dá)到細(xì)度、需水量比、活性、燒失量等指標(biāo)接近部分粉煤灰的性能要求，一方面能夠解決部分粉煤灰短缺問(wèn)題，另外為解決石料石粉難利用的問(wèn)題以及降低工程成本、提升建設(shè)工程質(zhì)量提供了有力保證，且產(chǎn)生良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

2　研究方法

試驗(yàn)分析花崗巖石粉的性能指標(biāo)，研究花崗巖石粉在混凝土中應(yīng)用的可行性；針對(duì)各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的花崗巖石粉配合比和部分摻粉煤灰混凝土，進(jìn)行相關(guān)混凝土工作性和強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)比，為花崗巖石粉在混凝土中的大量應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3　花崗巖石粉的基本特性（見(jiàn)表1）

表1　

4　主要原材料

水泥：廣西華潤(rùn)PO 42.5R；

外加劑：安徽中鐵四威RAW Y101聚羧酸減水劑，含固量10%；

花崗巖石粉：惠州博羅石場(chǎng)花崗巖磨細(xì)而成，細(xì)度23%；

粉煤灰：媽灣電廠Ⅱ級(jí)（F類），細(xì)度18%；

礦渣粉：唐山盾石S95級(jí)；

砂：東莞中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6；

石子：深圳蛇口5～25m m碎石，壓碎指標(biāo)12%，針片狀9%。

5　各強(qiáng)度等級(jí)摻花崗巖石粉的混凝土及性能

5.1摻花崗巖石粉的混凝土配合比

本試驗(yàn)以C15～C60常用配合比為基準(zhǔn)，通過(guò)多次試驗(yàn)后分別按照經(jīng)驗(yàn)摻量取代各強(qiáng)度等級(jí)的粉煤灰，配合比見(jiàn)表2。

5.2摻花崗巖石粉的混凝土的性能

進(jìn)行混凝土的工作性、強(qiáng)度等性能試驗(yàn)及比對(duì)，表3為各等級(jí)配合比的混凝土性能。

6　各強(qiáng)度等級(jí)摻花崗巖石粉的混凝土性能及分析

6.1按照表2的配合比檢驗(yàn)混凝土工作性

試驗(yàn)結(jié)果：

⑴摻花崗巖石粉的混凝土工作性完全滿足設(shè)計(jì)、施工需要的坍落度和擴(kuò)展度的要求，和易性良好，見(jiàn)圖1、圖2、圖3。

⑵個(gè)別低等級(jí)混凝土因花崗巖石粉摻量過(guò)高，混凝土拌合物的保水性變差，出現(xiàn)了輕微的泌水和分層現(xiàn)象,見(jiàn)圖4。

表2　各等級(jí)混凝土配合比?。╧g/m3）

表3　各等級(jí)配合比的混凝土性能

圖1　C35泵送混凝土（摻花崗巖石粉）

圖2　C50泵送混凝土（摻花崗巖石粉）

圖3　C40泵送混凝土（摻花崗巖石粉）

圖4　C25泵送混凝土

6.2試驗(yàn)結(jié)果分析

⑴此套配合比經(jīng)過(guò)試配對(duì)比驗(yàn)證所得出，各強(qiáng)度等級(jí)的拌合物完全能夠滿足混凝土施工、和易性要求。

⑵由于拌合物中非活性成分增加，花崗巖石粉的密度比粉煤灰的密度大，混凝土拌合物的保水性變差，出現(xiàn)了輕微的泌水和分層現(xiàn)象。

6.3按表3的配合比檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度

試驗(yàn)結(jié)果：

混凝土7天抗壓強(qiáng)度均達(dá)到90%以上，混凝土28天強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度115%以上，混凝土60天強(qiáng)度C30以下較28天增長(zhǎng)10%，混凝土60天強(qiáng)度c30以上混凝土增長(zhǎng)不明顯。見(jiàn)圖5、圖6、圖7。

圖5　C15-C25抗壓強(qiáng)度發(fā)展圖

圖6　C30-C40抗壓強(qiáng)度發(fā)展圖

圖7　C45-C60抗壓強(qiáng)度發(fā)展圖

7　結(jié)論

⑴花崗巖石粉的主要成分是CaCO3，在混凝土中主要起填充作用，其活性與粉煤灰比較起來(lái)要低得多，硬化后混凝土的強(qiáng)度仍然滿足設(shè)計(jì)要求，由于花崗巖石粉的細(xì)度比粉煤灰還細(xì)，在水泥水化時(shí)能進(jìn)入到水泥水化產(chǎn)物的空隙中，起到微細(xì)集料的作用，使硬化后的混凝土的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，從而提高其強(qiáng)度，配合比恰當(dāng)時(shí)同樣能夠滿足設(shè)計(jì)、施工、工作性的要求，在煤炭資源日益緊缺的今天，今后花崗巖石粉全面取代粉煤灰是沒(méi)有問(wèn)題的，達(dá)到充分發(fā)揮花崗巖石粉在混凝土工程中的作用。

⑵細(xì)微的花崗巖石粉的超量加入，提高了混凝土拌合物的用水量，在水泥、粗骨料、外加劑等材料用量不變的情況下，混凝土的拌合物的坍落度會(huì)降低，需水量變大。所以，為保證花崗巖石粉混凝土在混凝土工程中的合理應(yīng)用，應(yīng)在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，再調(diào)整水和外加劑的用量，反復(fù)試驗(yàn)，得到滿足強(qiáng)度和工作性要求的混凝土各種組成材料用量，充分發(fā)揮花崗巖石粉在混凝土中的作用。

⑶花崗巖石粉混凝土在建設(shè)工程中的應(yīng)用具有顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。惠州一帶花崗巖資源豐富，開(kāi)發(fā)新型建筑材料，使得花崗巖石碎料廢物利用，為混凝土建材公司找到了替代緊缺原材料粉煤灰的有效途徑，實(shí)現(xiàn)了一舉兩得的效果，降低了混凝土的工程成本，促進(jìn)節(jié)能、降耗、低碳和可持續(xù)發(fā)展。

⑷在花崗巖石粉混凝土工程應(yīng)用實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)花崗巖石粉混凝土的特性，充分發(fā)揮花崗巖石粉混凝土的水化熱低等良好的工作性能優(yōu)勢(shì)，并注意加強(qiáng)施工后的養(yǎng)護(hù)，保證混凝土的質(zhì)量?！?/p>

［1］英丕杰，等.花崗巖石粉-粉煤灰對(duì)混凝土性能影響的試驗(yàn)研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

［2］房桂明，等.石灰石粉在聚羧酸外加劑混凝土中的研究與應(yīng)用[J].混凝土，2013（1）：94-96.

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趙沖（1985-），男，助工，從事混凝土相關(guān)工作。