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摻沸石粉混凝土的配制與應(yīng)用
摘 要:本文介紹了摻沸石粉和YJ一2泵送劑配制的C30泵送混凝土力學性能及在承德康達水泥廠工程中應(yīng)用的情況,說明該種雙摻技術(shù)可達到設(shè)計的要求,降低工程造價。關(guān)鍵詞: 沸石粉; 泵送劑; 雙摻; 混凝土; 抗壓強度1 概況 河北承德康達水泥廠是菲律賓康達公司獨資企業(yè)。由中國第十三冶金建設(shè)公司總承包的大型水泥生產(chǎn)項目。該工程總占地面積為1018畝,采用旋窯生產(chǎn)工藝和進口設(shè)備,第一條生產(chǎn)線完成后水泥熟料生產(chǎn)能力達到4000噸/天,投資9000萬美元。該工程混凝土總用量為9.5萬m3。其中C30泵送混凝土占60%,且多為大體積混凝土?! 「鶕?jù)工程用混凝土的特點。經(jīng)研究決定采用雙摻技術(shù)來控制C30的泵送性。泵送劑選用YJ一2泵送減水劑。由于當?shù)貨]有大量Ⅱ級以上粉煤灰供應(yīng)。如從外地采購成本又高。所以選用當?shù)厣a(chǎn)的磨細沸石礦粉作為混凝土摻合料。2 原材料 2.1 水泥 河北承德永和水泥有限公司生產(chǎn)的槌峰牌水泥,P·042.5。符合GB175—99標準的要求。2.2 沸石粉 河北承德永和水泥廠生產(chǎn)的磨細沸石礦粉,細度:520m2/kg。需水量:107%。28天膠砂強度比85%。符合GB/T18776—2002標準的要求。2.3 YJ一2泵送劑 北京冶建新技術(shù)公司生產(chǎn),性能達到JC473一2001混凝土泵送劑一等品指標。2.4 河砂 灤河粗砂,細度模數(shù)3.3,含泥量1.3%。符合G]3/T14684—2001標準的要求。2.5 石子 承德縣碎石,5.0mm~31.5mm,自然級配,含泥量0.8%,符合GB/T14685—2001標準的要求。2.6 水 自來水。3 泵送混凝土配制 眾所周知。磨細沸石礦粉是一種火山灰質(zhì)材料。它與粉煤灰和高爐礦渣粉一樣。當摻入水泥混凝土中后。它們所含的活性成分硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca2進行二次催化反應(yīng)。生成含水硅酸鈣凝膠與鋁酸鈣凝膠。這個反應(yīng)。稱為火山灰反應(yīng)。一般在普通水泥混凝土中用沸石粉取代水泥可達10%- 20%。在礦渣水泥混凝土中取代水泥為5%~10%。如再配以合適的混凝土外加劑,其混凝土的各項性能不會低于基準混凝土的性能。3.1 配合比試驗 根據(jù)設(shè)計強度要求確定選用YJ一2泵送劑。摻量為混凝土中膠凝材料重量的0.5%,泵送混凝土坍落度控制在160mm~ 180mm。膠凝材料總量分別為325kg/kg3 ,365kg/m3 和394kg/m3,沸石粉取代水泥的量分別為46kg/m 3,50kg/m3和55kg/m3 。
3.2 結(jié)果討論 從上述混凝土強度測試數(shù)據(jù)圖表中可見: 1)在相同坍落度和水膠比時,三組配合比強度等性能都可達到設(shè)計要求?! ?)在混凝土中摻入14% 的沸石粉等量取代水泥,三組配合比中3d、7d抗壓強度都低于不摻沸石粉的混凝土同齡期強度,而28d、60d都較單摻泵送劑的混凝土抗壓強度提高。 3)從強度增長值來看,單摻泵送劑的混凝土3d- 7d、7d~28d、28d~60d分別為9.0MPa、7.5MPa、1.2MPa,而雙摻并等量取代水泥的3d~7d、7d~28d、28d~ 60d分別增長了3.11MPa、8.11MPa、8.22MPa。說明等量取代水泥的沸石粉在水泥混凝土中隨著水泥水化過程進行,混凝土中的Ca2濃度的增加,火山灰反應(yīng)增加,對強度的貢獻增大。但到28d后,由于混凝土中Ca2濃度逐步降低,火山灰反應(yīng)逐步減少。 4)綜上所述,可以認為混凝土早期強度取決于混凝土中水泥的C3S和C3A含量的多少。摻沸石粉的混凝土,由于等量取代部分水泥,使混凝土中水泥的C3S和C3A含量相對降低,這些硅膠和鋁膠包圍著C3S和C3A礦物影響了水泥早期水化的進行,所以摻沸石粉的混凝土早期強度表現(xiàn)較低,但后期由于水泥中Ca2濃度逐步的增加,火山灰反應(yīng)增加,有益于水泥中C2S礦物水化的進展,表現(xiàn)為后期強度增加的特性?! 「鶕?jù)上述對試配的混凝土強度結(jié)果分析,結(jié)合泵送混凝土其它性能的測試和成本測算,決定在工程中選用F—1的配合比生產(chǎn)C30泵送混凝土。4 工程應(yīng)用情況 自2004年5月到2005年4月,已在承德康達水泥廠第一期生產(chǎn)線的工程中使用了該雙摻配合比的C30泵送混凝土55000m3,共36個工程單位,其中生產(chǎn)庫基礎(chǔ)、水泥庫基礎(chǔ)和加料庫基礎(chǔ)等單個混凝土用量都超過5000m3。由于采用的該雙摻技術(shù)有效地解決了大體積混凝土的抗裂問題,現(xiàn)場取樣混凝土28d平均抗壓強度達到38.6MPa,達到設(shè)計強度的128.7%,經(jīng)施工單位核算,每立方米材料費可節(jié)約9.2元,總工程共節(jié)約材料費50余萬元,取得了十分明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益。 |
原作者: 仲曉林 張曉平 朱澤民 趙中原 |
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