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        淺談石粉含量對混凝土強度產(chǎn)生的影響

        2020-12-25 07:32:24
        商品混凝土 2020年12期
        關(guān)鍵詞:單方石粉礦粉

        (河北建設(shè)集團股份有限公司混凝土分公司,河北 保定 071000)

        目前全球消耗數(shù)量大、使用頻率最大的建筑材料是水泥及混凝土,混凝土各種原材日益緊張,價格上漲,給混凝土企業(yè)帶來巨大壓力,因此亟需尋求新的原材料來緩解目前原材料緊張和品質(zhì)下滑問題。

        石粉是指生產(chǎn)建筑骨料的采石場在生產(chǎn)過程中由于石子破碎、摩擦等作用而產(chǎn)生的粒徑小于 0.08mm 的粉塵,通過收塵系統(tǒng)進行收集并存儲且采用運輸罐車運送的一種粉料。石粉作為一種廢料只是堆存,將其應(yīng)用于混凝土中,不但可以改善混凝土孔結(jié)構(gòu),降低混凝土水化熱,提高混凝土耐久性,而且變廢為寶,保護環(huán)境,具有經(jīng)濟和環(huán)境雙重意義。

        1 原材料相關(guān)數(shù)據(jù)

        (1)水泥:唐山冀東 P·O42.5 水泥,3d 抗折強度為 6.1MPa,抗壓強度為 30.0MPa,28d 抗折強度為9.7MPa,抗壓強度為 54.4MPa。

        (2)礦粉:唐山唐龍 S95,7d 礦粉活性為 88%,28d 礦粉活性為 98%。

        (3)粉煤灰:勇昭 Ⅱ 級 F 類,細度 17%。

        (4)石子:唐山豐潤碎石 5~25mm,級配良好,針片狀顆粒含量 5%。

        (5)砂子:唐山遷安機制砂,細度模數(shù)為 2.75,含泥量 1.3%。

        (6)外加劑:河北恒譽聚羧酸泵送劑。

        (7)水:自來水。

        (8)石粉:唐山遷安機制砂磨細得到。

        2 試驗設(shè)備

        (1)試模:100mm×100mm×100mm 試模。

        (2)標準振動臺:3000±200 次負荷下的振動幅度為 0.40。

        (3)壓力試驗機:YE-2000 型。

        (4)坍落度筒。

        (5)精度為 0.1kg 秤。

        3 試驗方法

        本試驗以石粉代替等質(zhì)量的部分機制砂來配制混凝土,以不添加石粉的 C30 混凝土的坍落度為基準,石粉取代率分別為 2.5%,5%,7.5% 和 10%,(在此期間混凝土禁止陽光直射,且在混凝土表面覆蓋保鮮膜,避免水分流失),24 小時后拆模放入標準養(yǎng)護室進行養(yǎng)護。分別測得不同石粉含量混凝土 3d、7d、14d 及 28d的強度,對比后得出石粉對混凝土抗壓強度的影響。

        4 試驗配合比

        C30 混凝土配合比見表 1。

        表1 C 30 混凝土配合比 k g/m3

        5 試驗數(shù)據(jù)

        由于本試驗中石子及機制砂中本身含有石粉,在此試驗中忽略不計,通過對不同摻量的石粉代替部分機制砂進行試配得到數(shù)據(jù),詳見表 2。

        6 試驗數(shù)據(jù)分析

        根據(jù)表 1 和表 2 數(shù)據(jù)分別繪制折線圖,見圖 1 和圖2,分析石粉摻量對混凝土單方用水量及混凝土強度影響。

        從圖 1 可以看出隨著石粉摻量的增加,混凝土單方用水量逐漸減小,當石粉摻量達到 10% 時,混凝土用水量超過基準用水量。石粉含量占機制砂 7.5% 以下時,會減少混凝土的用水量。因為機制砂表面凹凸不平,流動性相比河砂較差,在添加石粉后,漿體變多從而增加了混凝土的流動性,減少了需水量。石粉含量占機制砂 10% 時,混凝土用水量增加,因為過多的石粉相比較機制砂吸水性更高,用水量隨之增大。

        表2 強度匯總表 MP a

        圖1 石粉摻量對混凝土單方用水量影響

        圖2 石粉摻量對混凝土強度影響

        從圖 2 可以看出隨著石粉摻量的增加混凝土強度有所增加,當石粉摻量在 5.0% 時,強度最高,因為石粉的減少混凝土顆粒物之間的間隙,密實度增加,混凝土強度增加。

        隨著摻量繼續(xù)增加,強度有所降低,當石粉摻量超過 10% 時,強度低于基準強度,因為過多的石粉會產(chǎn)生過多的漿體,用水量的增加,導致混凝土試塊強度的降低。

        7 總結(jié)

        使用機制砂復摻石粉配制混凝土時,石粉替代機制砂最佳摻量為 7.5%,不宜超過 10%。機制砂的使用是商混站未來的趨勢,如何在滿足混凝土的各項性能的前提下更好的運用機制砂,控制機制砂中的石粉,從而降低混凝土原材成本還需深入研究。

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