复掺技术在预制混凝土中的应用

复掺技术在预制混凝土中的应用本文通过大量试验及实践生产对比单掺粉煤灰与复掺技术配制的商品混凝土性能。建议实际应用中可以采用矿粉-粉煤灰复掺技术，充分发挥矿粉和粉煤灰的互补效应，改善混凝土的和易性、耐久性和可泵性，保护环境，降低企业的生产成本，提高企业的竞争力。复掺技术是指在商品混凝土中掺入粉煤灰的同时掺入一定量磨细的矿渣，改善掺粉煤灰商品混凝土早期强度偏低、易开裂等缺陷。自1862年德国人发现矿渣具有一定的活性后，矿渣就一直被作为水泥的混合材使用，直到20世纪90年代，我国才开始研究磨细矿渣的特性，并开展应用研究工作。2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》正式颁布实施，使得矿渣微粉作为一种独立组分应用于商品混凝土中[1]。但是由于施工单位对矿渣微粉的性能了解不够深入，局限了矿粉在商品混凝土中的广泛应用。近年来，我公司对复掺后的商品混凝土进行了反复试验和生产实践证明，复掺粉煤灰和矿粉的商品混凝土不仅能够降低商品混凝土的生产成本，降低环境污染程度，更重要的是它能够改善商品混凝土的和易性和可泵性，降低坍落度损失，减少混凝土的早期开裂现象，提高混凝土的耐久性[2]。本文报道了矿粉和粉煤灰复掺技术在我公司生产的混凝土中的应用试验研究及成本分析。1试验原料和试验方法1.1试验原材料（1）水泥：海螺水泥厂P.O42.5，其技术指标见表1。表1水泥的技术指标互性能适标准值扛检测值染密帮度森g/cm3辈—神3.1旁比表面积谅（续m2/K化g贴）川≥竞300据348宜凝结时间六（托mi历n名）弯初凝揭≥害45触155逗终凝泥≤斗600艳220盟安定性（雷氏危夹法）机≤谎0.5mm遗0.1mm渔标准稠度需水坏量森/%半—镜26.6佛抗压强哀度庸(上MPa)怨3d渡≥危17铁29腿28d普≥云42.5窝49跨抗折强栏度污(棚MPa)度3d齿≥湿3.5腹6.2登28d所≥咽6.5壁8.4（2）砂：赣江中砂，其技术指标见表2。表2砂的技术指标玩细度模数屡含泥量举（小%兆）丙泥块含量熊（践%蒙）坦密对度火g/cm3溜2.8呜0.2团0.1桌2.63（3）石子：镇江石马碎石，5~31.5连续级配，其技术指标见表3。表3碎石的技术指标认压碎值盗含泥量肿（伙%澡）剥泥块含量栽（付%英）变针片状颗粒爬（近%锹）类密亚度拒g/cm3具8.4派0.2飘0.2奔8.0行2.7（4）粉煤灰：镇江市谏壁电厂II级粉煤灰，其性能指标见表4。表4粉煤灰的性能指标牙密绿度初g/cm3馅需水量比揭（催%花）希烧失量默（至%节）碌含水量滑（谜%探）懒三氧化硫邮（蹲%抹）旦2.15持98龄1.6嗽0.1毙1.0（5）矿粉：江鑫矿粉S95级，其性能指标见表5。表5矿粉的性能指标鼻密蓬度退(话g/cm3)尿比表面制积膛(唇m2/Kg)扮流动度比维（线%帽）耕活性指标缓（伐%厌）蔬三氧化硫烂（保%固）籍7d菠28d疲2.85爬430作105远87鸣102泛1.0（6）外加剂：镇江万邦新型建材有限公司WL-Y1型高效减水剂，主要性能指标见表6。表6外加剂主要性能指标孤含固量够（近%劈）杰掺量短（珍%裤）壮减水率咽（铸%撇）铅34潜1.5筹18（7）水：符合国家饮用水标准的自来水。鉴1.2乘仁实验方法：圈（准1泡）配合比设计躲参售照坑JG55-2陵00冰0众《普通混凝土半配合比设计规小范》并结合经奶验、生产实践浊进行。会（科2按）混凝土的坍壳落度、和易性拴参邮照肿GB/T50膜080-20肢0需2拐《普通混凝土术拌合物性能实练验方法标准》症，坍落度损失次采用的是模拟妖运送实际情况胆得出的。妙（撇3厘）混凝土的配岛合比：本实验孩采用最常用的煎两种混凝土标沸号的配合比，显其具体数据见勾表理7瓜。徐表深7攻喊混凝土配合比拉编号左混凝土等级话材料用量放（渡Kg/m米3递）融实测坍落事度谱(假mm)紧水泥脖粉煤灰嘉矿粉咽砂祥石子金水罢泵送剂旦1若C25恒150常90板100依779桶1032些185独5.1涂200娇2女C25尚250事90巨0智782环1036忍185乘5.1云180类3愈C30眉185冠100厦100兄760龄1010慨185电5.8姓195艰4列C30鸟285捉100炮0病765妻1014躬185竟5.8卵185乡2胆衫实验结果与分沙析丰2.1滤牵实验结果脖表摊7俯中各等级混凝关土配合比的结团果见飘表完8劈。量表院8象却混凝土的性能瞎测试结果卸编号咳抗压强度微流动性赚1行h搭后坍落度辫泌水率狼

匪7d酿28d柴60d负1户21.5明33.8帅40.2讲好落183蹲2.5榴2吼23.8逃33.4蓝35.6肝一般号155扭2.3衫3磁28.3棋39.4筐45.8饲好砖180菊2.9捎4枪30.6洲38.9仍40.3三一般惑150欣2.6还2.桥2猛实验结果分析懂罗脂复掺技术对商泳品混凝土用水匆量的影响洲如惰表造7泥所示，单位用交水量相同时，常复掺技术配制韵的混凝土坍落醋度较大，也就诸是说，若达到甘相同的坍落度目时，混凝土的踢单位用水量应竟较单掺粉煤灰视的混凝土少。豪笔者认为，这圈可能是由于矿皂粉、粉煤灰的施微集料效应导绵致用于骨料间唯隙的水分减少厉；同时，粉煤邻灰中富含的球区状玻璃体对浆姑体起笛到木“箱润滑作绸用闭”爷，增大拌合物巩流动性，所以尸单位用水量减价少。蓝工衡复掺技术对商阔品混凝土流动饮性、泌水性、短坍落度损失的文影响教如浴表看8阳所示，采用复肃掺技术配制徒的臂C2袄5无和柜C3刑0堂混凝土流动性眉较单掺粉煤灰胜的混凝土要好懒，分析其作用竭机理，主要有搬以下几个方座面糠[3搁]削：揉1卧哭静电斥力作用艇：矿粉和粉煤原灰等混合材吸迈附高效减水剂境形成双电层，挨在粒子之间产厘生分散斥力，锣而混合材表面盟的电位高，产克生的排斥力大所，有利于水泥季的分散，混合弃材的掺量越高第，水泥分散性冈越好，流动性差也越好布；唱2沟梦粒形效应：矿钞粉和粉煤灰颗粱粒较小且表面乡光滑，将其填痒充于水泥颗粒许之间，降低了集粒子之间的摩妖擦，掺量越大隔，摩擦力越小何，流动性越好雹；苏3逃为填充分散作用歉：矿粉和粉煤巡灰填充于水泥村颗粒之间，使撒原来处于絮凝副状态的水泥颗聋粒分散，其絮湿凝结构中的水敏被释放出来，释使浆体进一步丰稀化，另外，衔粉煤灰和矿渣闷的掺入使浆体袭的体积增大，跑因而显著增加歼了润滑作用，辆增加其流动性数。层采用复掺技术妇配制的混凝土此泌水率较单掺凤粉煤灰的混凝殿土要高，这可够能是由于矿粉贪的掺入，增加往了浆体的流动爆性，保水性差于从而使泌水率耳增大。奶采用复掺技术徒配制的混凝伞土亮1蝇h互后坍落度损失挎较单掺粉煤灰袄的混凝土小，祸且在一定范围炼内矿粉掺量越粪大，坍落度损榆失越小。这主尿要是由于矿粉椒的微集料、分产散、形貌等自傻身物理功能效叼应对混凝土产漂生一种增塑作焦用，从而减少裳了坍落度损失曲。裁奇复掺技术对商代品混凝土强度探的影响欠粉煤灰掺量相击同时，复掺矿途粉的混凝忌土饥7澡d钞强度较低，但机是后期强度增扒长较快闭，纪60画d碎强度超过单掺陕粉煤灰混凝绞土芒5MP森a劈左右。分析其枝原因主要有盈：召1狗钳单掺粉煤灰时虾，由于水泥掺忍量较多，其早拼期强度较高，蛾但水泥强度怪在协28臣d劲以后已经基本殿上没有增长的挖余地了，后期像强度增长主要我靠粉煤灰和水犹泥水化生成的猛氢氧化钙进行留二次反应生箩成项C-S-颗H丛凝胶和水化铝狮酸钙；同时由逆于水泥含量多承，水泥水化生寄成大量的可溶层的氢氧化钙晶公体，在硬化混含凝土直中法C钻H座的分布是极不辨均匀的，从骨输料与胶结材之附间的界面看，构在界面过渡层昆的一定区域旗内支C询H泪密集及定向排志列，与其他部壶分硬化水泥石唯相比，这种结胳构较为疏松多白孔，使得界面似区强度较低，显连接不好，从曾而影响整个混树凝土的后期强汤度。而复掺矿恐粉的混凝土，薄由于水泥被一济部分矿粉取代缴造成早期强度梯下降，但由于慧矿粉具有较高渴的活性，早期盯强度只有略微眨降低；并且矿诊粉和粉煤灰均番能够和水泥水具化产物进行二跃次反应，提高子混凝土的后期派强度，同时由恰于矿粉和粉煤六灰的微集料效够应、形态效应兰及其两者的互宅补效应，体现御出侵"1+1>2泳"枯的效果，从而占使混凝土的孔驰隙率下降，抗尝渗性能和耐久估性也随之提高警。饭3尾、复掺技术给减社会企业带来浊的影响及存在壁的问题挣3.1塌伞复掺技术给社携会和企业带来戏的影响晓众所周知，水朵泥是混凝土中扣最重要的组分污，水泥熟料生道产会排放大量险的粉尘妈、乡CO锅2携、皮SO赖3赴等有害气体，拒消耗大量的石乞灰石、粘土资逝源，产生噪音士污染；此外，继生产水泥还需厕要消耗大量的沃能源，每生鬼产画1编t葛水泥熟料需要所大丛约政10胆0卵－管130Kg如标准煤拒，争9比0孤度电；而加工稿磨细矿粉的电坟耗大约昆在夫4荒5吐－跟55°/托t吸，粉煤灰则是蕉由电厂生产直佣接利用的副产何品，不存在电意耗。我国水泥亡生产的年产量乱已蛇达算8盆亿吨，假设矿谊粉和粉煤灰分唤别取扎代压1枣亿宫t搏水泥，可以减大少排放欧约煤2膜亿工t幻的地CO雪2让，节开约粪0.崖2啊亿魂t踩标准煤汉，败4澡0丝亿度电，节能嗽和环保效应显播著。拳在商品混凝土扎中采用复掺技娇术不仅具有环熊保效应还给混缴凝土生产企业冻带来了客观的婶经济效应。按俊照本公司的生烈产配方，生产投1m震3氏C赏2馒5剪的混凝土，采验用复掺技术所浸用的成本大约那为（水的价格身不计算在内）愈：努170.针3动元，而采用单欧掺技术所用的处成本大约为纸：夏178.找6醋元；生产料1m尚3奇C议30墓的混凝土，采侨用复掺技术所森用的成本大约层为（水的价格杂不计算在内）锤：血180.故4逃元，而采用单懒掺技术所用的椅成本大约为脚：评189.重3捏元。存从上面的分析饰可以看出，采办用复掺技术生打产的商品混凝垫土每立方米能片够节射约亭8~据9滨元左右，我公班司每月的产量如在够4案万方左右，这舍就是说每月能孙够节闯约澡32~3胀6投万元，并且其昨和易性、耐久湿性、抗渗性能骨较单掺粉煤灰拾的混凝土要好码。环3.2胡革存在的问题及方建议循矿粉－粉煤灰麦复掺技术是近栋几年在镇江商便品混凝土生产探厂家中发展起自来的一种新型析技术，该技术拦利用了粉煤灰巩，矿粉和水泥扛复合胶凝材料丽，产生的相互扛叠加效应，提捞高商品混凝土唇的质量与耐久仁性，但在应用搬的过程中存在祥以下几个问题腐：煮1隶、用户对掺入聋矿粉的意图不丛是很明确，仅贪仅认为生产厂亩家是为了节约好水泥节约成本擦而采用的常规瘦手段，因而不陕愿采用掺矿粉识的商品混凝土货，造成了复掺寻技术在镇江商陆品混凝土市场感上应用困难怠；捉2搏、目前，生产特厂家所使用的横粉煤灰和矿粉果的品质为规范柏中所规定的下产限，尽管达到岸规范标准，但葡品质波动较大垫，同时由于矿僻粉因粉磨成本铅和原料的原因甩，不同厂家的悲品质也波动较传大，不利于质抬量的控制；曲3宇、混凝土的碳壶化程度较深批针对上述的问近题提出了几种虾建议耻：案1垮、企业内部应孔进一步强化关眉于复掺技术的铲知识，解决用栋户的疑点毫；纲2禽、严格把关矿猜粉、粉煤灰和陵各种其他原材航料的品质，在李降低成本的同托时，提高混凝卵土的质量冲；番3悬、注意从混凝诊土性能要求的博角度，根据矿代粉、粉煤灰的薪特性及工程的岗实际情况，以布规范为依据，正但是不拘泥与淘规范来设计混燥凝土中矿物掺避和料的选型及策复掺的掺量谜；闲4隶、根据实际情探况，复掺技术婚生产的混凝土请的碳化深度较教深，但是当水予胶比较低时，接碳化程度反而泊较低，因此，出采用复掺技术蓝生产