矿物掺合料在混凝土中的应用技术.pdf

表 1 检验项目实测 比表面积 （/kg）366 凝结时间 （min） 初凝120 终凝185 安定性合格 烧失量1.86 抗压强度 （MPa） 3d33.1 28d58.6 抗折强度 （MPa） 3d6 28d8.9 1 常用矿物掺合料的主要性能 1.1 粉煤灰的种类及主要性能 1.1.1 粉煤灰的定义 粉煤灰是一种火山灰质矿物外加剂， 是火力发电厂 燃煤锅炉排除的烟道灰。 1.1.2 粉煤灰分类 粉煤灰主要分为 F 类和 C 类。 F 类粉煤灰由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤 灰， 并要求游离氧化钙含量不大于 1%。 C 类粉煤灰由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤 灰， 其氧化钙含量一般大于 10%， 但要求游离氧化钙含 量不大于 4%。 1.1.3 粉煤灰的级别 主要根据细度、 需水量比、 烧失量分为、 、 三 个级别。 1.1.4 粉煤灰的主要成份 以二氧化硅和三氧化二铝为主，其它为三氧化二 铁、 氧化钙、 氧化镁、 氧化钾、 氧化钠、 及少量未燃尽的碳 粒。 由粉煤灰的主要成份可以知道粉煤灰在混凝土中有 一定的活性。 1.1.5 粉煤灰的微观性能 粉煤灰的显微结构主要是由结晶体、 玻璃体以及少 量未燃尽的碳粒所组成。由于含有较多的玻璃微珠， 所 以粉煤灰有较好的流动性， 对改善混凝土的和易性有一 定的帮助。 1.2 矿渣粉的种类及主要性能 1.2.1 矿渣粉的定义 矿粉即磨细水淬高炉矿渣粉， 又称矿渣微粉， 磨细 矿粉是以高炉水淬矿渣为主要原料经干燥、 粉磨处理而 制成的超细粉末材料。 1.2.2 矿渣粉的级别 主要根据矿渣粉的 7d 和 28d 活性分为 S75、 S95、 S105 三个等级。不同等级的矿渣粉对混凝土的强度影 响不同。 1.2.3 矿渣粉的主要成份 矿渣粉的主要成份有氧化钙、 氧化硅、 氧化铝以及 氧化铁。 由矿渣粉的主要成份可以知道矿渣粉在混凝土 中也有一定的活性。 1.2.4 矿渣粉的微观性能 矿渣粉的显微结构主要是由比粉煤灰要细的多棱 角结晶体所组成。一般的矿渣粉比表面积能达到 380m2/kg 以上， 而且随着比表面积的增大， 活性也会有 一定的提高。 2 对比试验 2.1 选材 2.1.1 水泥 选用华润 P4.25R 水泥。单价： 450 元 / 吨， 主要 性能指标如表 1： 矿物掺合料在混凝土中的应用技术 曾永安 （佛山市高明区班格混凝土有限公司） 【摘要】矿物掺合料应用在混凝土中已有好几十年的历史，业界对矿物掺合料也有了一定的了 解。 但如何更合理地应用在混凝土中， 有待探讨。 随着混凝土技术的不断发展， 矿物掺合料已成为混凝 土中不可缺少的重要组分。 现阶段的矿物掺合料主要有： 粉煤灰、 矿渣粉、 钢渣粉、 沸石粉、 硅粉和石灰 石粉。本文主要对最常用的粉煤灰和矿渣粉在混凝土中的应用进行探讨。 【关健词】矿物掺合料； 和易性； 后期强度； 经济效益 材料研究与应用 C MY K 表 4 容重 kg/m3 材料用量 （kg/m3） 坍落度 mm 扩展度 mm 成本 （元） 水泥矿粉粉煤灰砂石水外加剂7d28d60d 240029075511631556.728.238.441.3165380256.7 24002507077511741556.425.638.343.8180405253.1 2400200507077511741556.424.538.545.9185420246.4 抗压强度 （MPa） 2.1.2 粉煤灰 选用广西合山电厂灰。单价： 220 元 / 吨， 主要性 能指标如表 2： 2.1.3 矿渣粉 选用 S95 韶矿。单价： 310 元 / 吨， 主要性能指标如 表 3： 2.1.4 外加剂 选用广州华力新高性能聚羧酸减水剂， 优点： 减水 率高， 缓凝时间长。单价： 1800 元 / 吨。 2.1.5 骨料 砂选用西江中砂， 细度 2.7， 单价： 45 元 / 吨， ； 石选 用高明华拓石场 531.5 连续级配的花岗岩碎石， 压碎 值为 9.5%， 单价： 68 元 / 吨。 2.2 掺入矿物掺合料前后混凝土性能及成本分析 以 C30 泵送配比做对比试验，要求在标准养护条 件下 28d 强度基本一致。 通过在相同的原材料，相同的养护条件下， 28d 强 度基本一致的对比试验中， 我们可以清楚看出三个试验 在和易性、 强度发展情况和成本上都有一定的差异。 和易性分析： 没掺合料的情况下， 混凝土的坍落度、 扩展度相对都会比较小， 粘聚性比较好， 流动性相对差 一点； 而单掺粉煤灰的情况下， 混凝土的坍落度、 扩展度 都会有一点改善； 双掺粉煤灰和矿渣粉的混凝土， 坍落 度、 扩展度都有明显的提升， 粘聚性相对降低， 流动性明 显提高。这对改善泵送有非常大的帮助， 尤其表现在远 距离或高层的泵送， 会有非常明显的效果。 强度分析： 不外掺矿物掺合料时， 早期强度发展较 快， 7d 强度最高， 而后期强度发展比较平稳， 3060d 的 增长只有 2.9MPa； 而掺了粉煤灰和矿渣粉的情况下， 早 期强度相对会偏低， 而后期强度发展还比较明显， 单掺 粉煤灰的 3060d 增长了 5.5MPa，双掺粉煤灰和矿渣 粉的 3060d 增长了 7.4MPa， 增幅达到 119%， 而没有掺 矿物掺合料的只有 108%， 高出 3.6MPa； 很明显可以知道 矿物掺合料对混凝土后期强度的发展有较大的帮助。 成本分析：以上各原材料价格是按广东佛山地区 2014 年初， 某几个搅拌站材料的平均价格。由材料成本 可知， 双掺粉煤灰和矿渣矿粉的比不掺矿物掺合料的大 概每立方可以节约 10 元。掺了矿物掺合料后能够给企 业带来不少的经济效益。 3 使用粉煤灰和矿渣粉的几个注意事项 3.1 粉煤灰和矿渣粉在大体积混凝土和水下桩中 的应用 由于大体积混凝土对早期强度要求不高， 养护相对 到位， 并且对温控比较高， 所以可适当增加矿物掺合料 的掺量； 而水下桩也同样对早期强度要求不高， 具有良 好的天然养护条件， 水下桩主要对混凝土和易性要求较 高，而矿物掺合料对混凝土和易性也有较大的帮助， 所 以在水下桩混凝土中也可以适当增加矿物掺合料的掺 量。 3.2 粉煤灰对路面混凝土的影响 粉煤灰由于比较轻， 经振捣后容易析于表面， 使混 凝土表面强度降低， 还会使混凝土容易产生起粉， 若出 现泌水时， 不及时处理更会产生起砂现象。所以一般在 路面混凝土的掺量要尽量减少，尤其是室内的地面， 因 为室内空气流通慢， 影响混凝土表面水份蒸发， 使粉煤 灰对混凝土表面的影响更大。 3.3 温度对粉煤灰和矿渣粉的影响 检验项目实测 细度 （%）18.2 需水量比 （%）92 安定性合格 烧失量 （%）3.8 3d60 活性指数 （%） 28d73 表 2 检验项目实测 比表面积 （/kg）410 流动度比 （%）103 安定性合格 烧失量 （%）3.8 活性指数 （%） 7d76 28d103 表 3 材料研究与应用 C MY K 注： a:表示室内标养； b： 表示早期经过 7 天的室内标养， 后期为室外自然养护； c： 表示全过程室外自然养护。 水灰比 矿物掺量 /% 90d 碳化深度 /mm abcabcabcabc 0.420000001.00.20.51.00.30.81.4 0.402000000.31.30.30.81.30.51.11.7 0.38400000.20.51.50.51.22.50.91.53.0 60d 碳化深度 /mm28d 碳化深度 /mm7d 碳化深度 /mm 表 5 粉煤灰和矿渣粉早期活性都是发展得比较慢的， 而 且受温度影响明显， 温度越高， 活性发展越快， 在冬季的 时候要适当减少掺量来保证混凝土的早期强度。 3.4 矿物掺合料对混凝土碳化影响 矿物掺合料对混凝土的碳化有着正反两方面的影 响。 正面作用： 由于矿物掺合料的粒径较细， 对混凝土的 孔隙的填充有一定的帮助， 可有效减少混凝土的孔隙率 和细化孔隙， 降低 CO2侵入混凝土内部的速度， 从而降 低产生碳化反应的速度。 反面作用： 掺入矿物掺合料后， 其火山灰效应， 能与水泥水化后的 Ca （OH） 2发生二次反 应， 使混凝土的碱度降低， 从而使混凝土抗碳化能力减 弱。 因此， 矿物掺合料应用于混凝土后， 对混凝土的碳化 性能的影响主要取决于正面作用与负面作用各自效果 的大小。笔者做过对比试验， 见表 5。 由表 5 可知， 矿物掺合料对混凝土的碳化有一定的 影响， 而适当的养护可减少矿物掺合料对碳化的影响。 4 结语 根据矿物掺合料的性能， 结合所用原材料和工程部 位、 施工季节等实际情况， 合理掺入一定比例的矿物掺 合料， 不但能改善混凝土的和易性， 降低水化热和减少 坍落度损失， 还能增进混凝土后期强度， 改善混凝土的 内部结构， 提高抗渗和抗腐蚀能力， 更能为企业增加更 大的经济效益。 【参考文献】 1 吴佳健.掺用矿物掺合料对提高混凝土后期强度的试验研究 J .广东建材， 2013, （9） . 2 张继东.矿物掺合料在高性能混凝土中的作用 J .建材技术 与应用， 2004,(05). 浅述混凝土结构钢筋及保护层无损检测 梁志昌 （佛山市广联检测技术有限公司） 【摘要】就钢筋混凝土中钢筋及保护层厚度无损检测技术进行探讨， 总结了一些工作经验。 【关键词】钢筋保护层厚度 测定混凝土结构钢筋保护层厚度和钢筋直径是为 了核对钢筋混凝土结构构件的实际配筋情况， 钢筋配置 是否正确对构件的承载力有较大的影响， 而保护层厚度 对构件的耐久性有较大的影响。如保护层的厚度过大， 则构件的有效截面减少， 从而使承载力降低； 反之， 保护 层厚度过薄， 则混凝土碳化深度易到达钢筋部位， 使钢 筋的抗腐蚀能力降低， 使构件的耐久性也降低。工程实 际的检测方法主要有电磁感应法、 雷达法以及现场开凿 直接测量， 下面着重探讨电磁感应法。 1 检测原理及特点 1.1 原理 电磁感应法的原理是使混凝土内部的钢筋产生感