硅砂粉在c80高强管桩中的应用研究

硅砂粉在c80高强管桩中的应用研究

硅砂粉是目前压蒸养护过程中常用的原料。我们公司生产的硅砂粉按照《gb/t34684-2001建筑砂》的规定使用，其中硅含量为90.0%。经过干燥和研磨后，一定厚度的石英砂或碎石粉被粉碎。c80预制混凝土管的c80预制混凝土砌块的硅砂粉必须满足jc和t950-2005的要求。硅砂粉在混凝土中可起到填充密实作用并参与反应,在常温条件下就开始与溶解的Ca(OH)2发生化学反应,随着反应温度的提高,反应速度也越来越快。当温度达到150℃时就开始逐步形成结晶程度很好的托勃莫来石型的水化硅酸钙结晶体,提高了混凝土的强度。另外少量剩余Ca(OH)2可对混凝土的钢筋起到碱性保护的作用。在管桩行业中硅砂粉可以代替35%左右的水泥,基于此直接将砂作为混合材生产水泥也是值得探讨的,本文对此进行了应用研究。1易于研磨的比较现将以下3种配方的试样进行易磨性的比较,粉磨时间为35min,结果见表1。由表1可见易磨性系数:试样2>试样3>试样1。2生产价格2.1水泥蒸养条件比较对水泥胶砂强度和混凝土试配强度进行了多次试验,结果见表2和表3。其中,水泥胶砂强度测定按GB/T17671—1999进行,混凝土强度测定按GB/T50081—2002进行,其蒸养条件为按照蒸养工艺蒸养5h,恒温控制在(90±2)℃,压蒸条件为按照压蒸工艺压蒸7h,恒压控制在(1.00±0.05)MPa。由表2可见,掺砂磨制的水泥较掺石灰石粉磨制的水泥28d抗压强度低2.7MPa,这主要是由于在(20±1)℃标准养护下,硅砂粉与溶解的Ca(OH)2反应极其缓慢,不能发挥其作用。而由表3可见,掺砂水泥的混凝土强度比掺石灰石粉水泥的混凝土强度高出6.9MPa,说明硅砂粉在压蒸养护下与溶解的Ca(OH)2反应,增加了强度。2.2砂作混合材对混凝土压蒸强度的影响根据易磨性比较可知,掺砂后将会影响磨机的台时产量。现以Φ3.2m×13m的带预破碎开路水泥磨生产P·Ⅱ52.5级水泥为例,在2个月的试验中,以石灰石粉作混合材其产量约50.0t/h,以砂作混合材其产量约为46.5t/h,产量低必然带来电费的增加,但从表3可知,掺5%砂作混合材的水泥其混凝土压蒸强度较高,因此为降低成本水泥中砂的掺量可以适当提高,同样能保证压蒸强度。3降低水泥混凝土的压蒸强度根据混凝土试配强度情况,掺砂生产的水泥其混凝土压蒸强度较高,故我们在实际生产中将砂的掺量从5%提高到6.5%,配方为:熟料89%、砂6.5%、石膏4.5%。而掺石灰石粉生产的水泥混凝土试配强度最低,故在实际生产中将石灰石粉掺量由5%降低至4%,配方为:熟料91.5%、石灰石粉4%、石膏4.5%。这2种水泥在生产C80管桩过程中,混凝土的压蒸强度均能达到95MPa。近期原材料价格(以下为2010年5月市场含税价)为:熟料229元/t,砂46.4元/t(原价45元/t,水分5%,折算与石灰石粉同等水分条件下),石灰石粉35元/t(含水2%),石膏45元/t,研磨体7250元/t。1平均电耗及造价按上述实际生产中掺砂的配方计算,原材料成本为208.85元/t。掺砂台时产量约46.5t/h,平均电耗约43kWh/t,电费单价25.80元/t(以0.6元/kWh计算)。研磨体消耗约325g/t(单独粉磨硅砂粉时,高铬研磨体消耗约2.4kg/t),单价约2.36元/t。合计:237.01元/t(工资、折旧和维修等因素未计入)。2产量与电耗按上述实际生产中掺石灰石粉的配方计算,原材料成本为212.96元/t。掺石灰石粉台时产量约50t/h,平均电耗约40kWh/t,电费单价24.00元/t。研磨体消耗约:180g/t,单价约1.31元/t。合计:238.27元/t(工资、折旧和维修等因素未计入)。3掺砂比掺石灰粉可(1)掺砂作混合材将在隔仓板、衬板损耗方面增加0.1元/t。(2)掺石灰石粉时水泥产量增加,设备折旧周期可以缩短,同时单价维修费用也可以减少,按减少0.1元/t算,则最终掺砂比掺石灰石粉单价低1.06元/t(由于各地区原材料价格不同,以上仅作参考)。4掺砂试验中的水泥性能以上仅从强度和成