胡偉偉 朱若君 張啟凡 柴瑞睿 任利民 成 燁

(中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)貴州有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550006)

隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，超高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土越來(lái)越多的應(yīng)用到工程實(shí)際中，且隨著施工工藝的發(fā)展，工程實(shí)際應(yīng)用中對(duì)超高強(qiáng)混凝土的工作性能要求也越來(lái)越高、對(duì)成本的控制也要求越來(lái)越高。而使用本地普通地材無(wú)論是成本控制還是施工進(jìn)度控制都是最為有效的方法。使用當(dāng)?shù)仄胀ǖ夭膶?shí)現(xiàn)一些材料前沿配制技術(shù)是擺在當(dāng)前工程界的一個(gè)共性問(wèn)題。目前貴州省山砂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)C100山砂混凝土345米高度泵送的實(shí)際應(yīng)用。本文嘗試使用貴州普通地材配制C150大流動(dòng)度粉末山砂混凝土。

1 試驗(yàn)部分

表1 膠凝材料體系參數(shù)

表2 骨料體系參數(shù)

1.1 原材料

原材料均采購(gòu)于貴州本地或者采購(gòu)后自行加工處理，其部分參數(shù)見(jiàn)表1，部分原材料電鏡分析見(jiàn)圖2。

表3 外加劑體系

圖1 粉煤灰粒徑分析

3 結(jié)論與探討

1）貴州普通地材完全可以實(shí)現(xiàn)C150大流動(dòng)度粉末山砂混凝土的配制。

2）通過(guò)膠凝材料體系級(jí)配的優(yōu)化和高性能減水劑可以實(shí)現(xiàn)C150混凝土的大流動(dòng)性和高操作性能?；炷聊z凝材料體系實(shí)現(xiàn)從10000目到300目的連續(xù)級(jí)配以及小粒徑連續(xù)級(jí)配的骨料設(shè)置使得實(shí)現(xiàn)大的工作性能還是比較容易的，且混凝土的體積穩(wěn)定性很好，收縮開(kāi)裂現(xiàn)象很小。

3）從目前試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，整個(gè)混凝土的薄弱環(huán)節(jié)在于膠凝材料本身的活性不夠，凈漿強(qiáng)度上不去，造成試驗(yàn)始終無(wú)法突破150MPa的極限。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，凈漿體系的強(qiáng)度在120MPa左右，通過(guò)纖維的拉結(jié)提升混凝土的強(qiáng)度至150左右，所有混凝土破環(huán)均為水泥石破壞。

圖2 粉煤灰電鏡圖像

1.2 配合比

見(jiàn)表4。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果

見(jiàn)表5。

圖3 C150大流動(dòng)度粉末山砂混凝土破型側(cè)面

圖4 C150摻鋼纖維試塊及凈漿試塊破型頂面

圖5 C150大流動(dòng)度粉末山砂混凝土劈裂破壞

4）水灰比在低于某一極限時(shí)，不再是決定混凝土的強(qiáng)度的主要因素，無(wú)論增加水泥還是降低用水量，均不能有效的提升混凝土強(qiáng)度。大量的水泥及礦物摻合料僅僅作為惰性填充料。

表4 試驗(yàn)配合比

表5 試驗(yàn)結(jié)果

5）由于豐富的膠凝材料和極低的水灰比造成混凝土的粘度急劇上升，雖然本試驗(yàn)中已經(jīng)采取各種措施降低混凝土的粘度，但C150粉末山砂混凝土仍具有相當(dāng)大的粘度。粘度過(guò)大帶來(lái)了幾個(gè)難以解決的問(wèn)題，混凝土內(nèi)部的氣泡難以排除及消除。

6）在混凝土破壞界面，鋼纖維基本都是被從混凝土中拉出，提高水泥石和鋼纖維界面強(qiáng)度及增加鋼纖維表面本身的粗燥程度、彎曲幅度能夠有效的提高混凝土的強(qiáng)度。其次由于振搗及重力的原因，鋼纖維在混凝土中分布及朝向很不均勻，也是影響混凝土強(qiáng)度的一個(gè)重要因素。

4 展 望

從目前試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，限制混凝土強(qiáng)度的主要因素是膠凝材料本身的活性和強(qiáng)度不夠，造成混凝土的強(qiáng)度極限始終無(wú)法突破，混凝土的強(qiáng)度極限大概能達(dá)到膠凝材料強(qiáng)度極限的三倍左右。且此次試驗(yàn)成果尚未有較好實(shí)際工程來(lái)應(yīng)用驗(yàn)證是比較遺憾的事情。相信隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，更高活性的膠凝材料及礦物摻和料的開(kāi)發(fā)利用，更有效的降粘消泡技術(shù)使用，更科學(xué)先進(jìn)的配合比設(shè)計(jì)理念實(shí)施,使用貴州普通地材配制更高強(qiáng)的混凝土并實(shí)際應(yīng)用,在不久的將來(lái)就可以得以實(shí)現(xiàn)。

[1]活性粉末混凝土(RPC200)的配制試驗(yàn)研究，吳炎海何雁斌，《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》第16卷第4期2003年10月

[2]活性粉末混凝土的研究現(xiàn)狀與發(fā)展，閆志剛李占輝，《中國(guó)科技論文在線》

[3]活性粉末混凝土的研究與工程應(yīng)用進(jìn)展，耿春雷許零陳紅巖張作泰林翎王秀騰，於定新，《材料導(dǎo)報(bào)》2012年3月（上）第26卷第3期

[4]活性粉末混凝土的應(yīng)用研究，王菊彭興民，《企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)》第27卷第11期2008年11月

[5]活性粉末混凝土的微觀結(jié)構(gòu)研究，安明喆王軍民崔寧馬亞峰，《低溫建筑技術(shù)》2007(3):1-3

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12月8-9日，中國(guó)建材總院在河南省許昌市召開(kāi)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《泡沫混凝土自保溫砌塊》制定工作會(huì)議暨技術(shù)交流會(huì)。來(lái)自中國(guó)建材總院、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、河南省建筑科學(xué)研究院、江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院、重慶大學(xué)、東南大學(xué)、廣州大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、嘉興學(xué)院、天津城建大學(xué)、西北民族大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)、山東七星實(shí)業(yè)有限公司、河南朝欽科技股份有限公司、山東天意機(jī)械股份有限公司等60個(gè)科研院所、大專(zhuān)院校、生產(chǎn)企業(yè)的近百名代表出席本次會(huì)議。會(huì)議由總院資源與環(huán)保研究所所長(zhǎng)王武祥教授主持，許昌市發(fā)展和改革委員會(huì)冀發(fā)澍主任、遼寧省泡沫混凝土協(xié)會(huì)徐立新會(huì)長(zhǎng)等到會(huì)指導(dǎo)。