礦粉-粉煤灰復(fù)摻技術(shù)在商品混凝土中的應(yīng)用

礦粉-粉煤灰復(fù)摻技術(shù)，是指在商品混凝土中摻入粉煤灰的同時(shí)摻入一定量磨細(xì)的礦渣粉，以改善商品混凝土性能.粉煤灰是從電廠煙道氣體中收集下來(lái)很細(xì)的煤灰，或是干排灰經(jīng)粉磨達(dá)到規(guī)定細(xì)度，呈淺灰色.其主要礦物組成是鋁硅玻璃體，并有少量晶態(tài)礦物.礦粉是高爐冶煉生鐵時(shí)所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷成粒后即為?；郀t礦渣.2007年來(lái)，吉林市昌泰混凝土有限責(zé)任公司，對(duì)礦粉-粉煤灰復(fù)摻后的商品混凝土進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，復(fù)摻粉煤灰和礦粉的商品混凝土，不僅能夠降低商品混凝土的生產(chǎn)成本，降低環(huán)境污染程度，更重要的是它能夠改善商品混凝土的和易性和可泵性，降低坍落度損失，減少混凝土的早期開裂現(xiàn)象，提高混凝土的耐久性.筆者進(jìn)行了礦粉和粉煤灰復(fù)摻技術(shù)在吉林市昌泰混凝土有限責(zé)任公司生產(chǎn)的混凝土中的應(yīng)用試驗(yàn)研究.

1 礦粉-粉煤灰復(fù)合摻合料增塑減水機(jī)理分析

礦粉-粉煤灰復(fù)合摻合料對(duì)新拌水泥混凝土的增塑減水作用，主要是與其顆粒的物理性態(tài)有關(guān)，這些物理性態(tài)包括摻合料顆粒大小及顆粒形狀，表面光滑度，是否堅(jiān)硬、無(wú)孔，以及親水性如何等，可歸結(jié)為超細(xì)礦物摻合料的“微填充效應(yīng)”、“形貌效應(yīng)”、“比重效應(yīng)”和“分散效應(yīng)”[1]等.各類效應(yīng)并不是相互獨(dú)立的在起作用，而是相互伴隨相互依存的.例如，摻合料顆粒的粒徑大小對(duì)填充效應(yīng)有影響，同時(shí)也影響著顆粒的分散效應(yīng).所以，在對(duì)超細(xì)礦物摻合料的研究中，應(yīng)將其作為整體.超細(xì)礦物摻合料的增塑減水機(jī)理在于物理性態(tài)的發(fā)揮，即在與高效減水劑的共同作用下，超細(xì)礦物摻合料才具有“微填充效應(yīng)”、“形貌效應(yīng)”、“比重效應(yīng)”及“分散效應(yīng)”.

2 試驗(yàn)原料和試驗(yàn)方法

2.1試驗(yàn)原材料

水泥.吉林亞泰水泥廠P.O 42.5；

砂.松花江中砂，細(xì)度模數(shù)3.0，松散堆積密度1 620 kg/m3；

石子.松花江卵石，5~25連續(xù)級(jí)配，松散堆積密度1 520 kg/m3；

粉煤灰.吉林市江北熱電廠I級(jí)粉煤灰，燒失量1.6%，含水量0.1%；

礦粉.明城礦粉S 95級(jí)，燒失量0，比表面積443 m2/kg；

外加劑.吉林市新安新型建材有限公司萘系高效減水劑，含固量40%，自己復(fù)配混凝土泵送劑；

水.符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)的深井水.

2.2試驗(yàn)方法

配合比設(shè)計(jì)參照J(rèn)G55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范》并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)制定；

混凝土的坍落度、和易性參照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，在試驗(yàn)室按當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)情況試驗(yàn)的結(jié)果；

混凝土的配合比.試驗(yàn)采用最常用的幾種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比，其具體數(shù)據(jù)見表1.

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1試驗(yàn)結(jié)果

按上述配比方案設(shè)計(jì)，各等級(jí)混凝土配合比的結(jié)果見表2.

3.2試驗(yàn)結(jié)果分析

(1)對(duì)混凝土工作性的影響如表2所示，當(dāng)達(dá)到相同的坍落度時(shí)，混凝土的單位用水量礦粉-粉煤灰復(fù)摻較單摻粉煤灰的混凝土要少，且泵送劑摻量亦少.這是由于礦粉-粉煤灰復(fù)合摻合料與高效減水劑雙摻時(shí)，具有復(fù)合減水率，它表現(xiàn)出強(qiáng)烈的增塑減水作用.對(duì)新拌混凝土的增塑減水作用，主要是與其顆粒的物理性態(tài)有關(guān)，光滑、堅(jiān)硬的球形顆粒在水泥顆粒間可以起到一種“滾珠”的作用，增加了混凝土拌和物的流動(dòng)性，所以，單位用水量減少.

采用復(fù)摻技術(shù)配制的混凝土流動(dòng)性較單摻粉煤灰的混凝土要好，混凝土中摻入超細(xì)摻合料后，由于其細(xì)度小于水泥顆粒，在取代了部分水泥后，這些小顆粒在水泥顆粒的空隙間起填充作用，使膠凝材料具有更好的級(jí)配.在保持相同用水量的情況下，可增加混凝土的流動(dòng)度，改善和易性.填充作用的另一好處是增加了粘聚性，降低混凝土的泌水、離析，有效地改善了混凝土的和易性和可泵性，使混凝土有良好的工作性能.

(2)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響如表2所示，礦粉-粉煤灰復(fù)摻技術(shù)的混凝土3 d，7 d強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，28 d，60 d強(qiáng)度均超過(guò)單摻粉煤灰混凝土.這是由于礦粉具有較高的活性，并且礦粉和粉煤灰均能夠和水泥水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，提高了混凝土的后期強(qiáng)度，同時(shí)，由于礦粉和粉煤灰的微集料效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)及其兩者的互補(bǔ)效應(yīng)，體現(xiàn)出“1+1>2”的效果，從而使混凝土的孔隙率下降，強(qiáng)度提高.

4 結(jié)語(yǔ)

采用復(fù)摻技術(shù)制備的商品混凝土，具有優(yōu)良的和易性，能夠降低混凝土的單位用水量，同時(shí)能提高混凝土的后期強(qiáng)度和耐久性，并具有顯著的環(huán)保效應(yīng).將復(fù)摻技術(shù)應(yīng)用于商品混凝土中，能夠顯著地降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)企業(yè)的發(fā)展具有良好的牽引力.因此，將復(fù)摻技術(shù)廣泛應(yīng)用于商品混凝土中具有廣闊的前景.