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      當前位置:首頁 - - 施工流程
      高爐礦渣粉在水泥混凝土中的應用

      發布時間:2019/8/2  新聞類別:施工流程 點擊次數:191
       

      1.1試驗原材料


      包括:銅仁海螺盤江水泥有限責任公司生產的P.042.5水泥。采用貴州大龍振龍礦業有限公司生產的F類Ⅱ級粉煤灰。貴州鑫浩高分子材料科技有限公司生產的S95礦渣粉。粗集料選用貴州銅仁鴻運來有限責任公司生產的5~20mm、5~31.5mm的級配碎石;細集料選用貴州銅仁鴻運來有限責任公司生產的0~4.75mm機制砂。采用貴陽綠洲苑建材有限公司生產的LZ-2聚羧酸高性能減水劑。


      1.2 試驗方法


      通過檢測不同的強度等級、不同應用部位的混凝土配合比中,摻入不同比例的高爐礦渣粉,檢測混凝土的物理力學性能:3d、7d、28d混凝土抗壓強度、坍落度、擴展度、黏聚性、棍度等。


      1.3 試驗配合比設計及優化方案


      考慮到混凝土的成本及質量穩定的要求,本次研究的方向主要為:高速公路建設中經常用的C30、C35、C40、C50強度等級的混凝土,基本上覆蓋了橋涵、隧道工程中的混凝土主要結構部位。


      第一步:通過室內試驗確定比較合理的高爐礦渣粉的摻入比例對混凝土力學性能、工作性能的影響,確定各強度等級的理論配合比(單摻入高爐礦渣粉)。高爐礦渣粉的摻入比例為15%、25%、35%、45%、55%。


      第二步:通過室內試驗確定比較合理的粉煤灰的摻入比例對混凝土力學性能、工作性能的影響,確定各強度等級的理論配合比(單摻入粉煤灰)?紤]到粉煤灰對混凝土強度的降低幅度較大,特將粉煤灰的摻入比例確定為15%、20%、25%、30%。


      第三步:根據第一、二步的結果,估算合理的高爐礦渣粉、粉煤灰的合理摻配比例并通過試驗驗證,得到各強度等級的理論配合比?紤]到粉煤灰對混凝土強度的降低幅度較大,特將粉煤灰的摻入比例確定為15%、20%、25%、30%;高爐礦渣粉的摻入比例為15%、20%、25%、30%。


      2 試驗結果討論和分析


      以C40混凝土為例,相關數據見表1。




      通過數據分析可以看出,隨著高爐礦渣粉在混凝土中摻入比例的增加,混凝土的抗壓強度3d強度降低明顯,7d強度也在下降,28d、56d強度基本上沒有明顯的變化;炷恋酿ぞ坌、和易性隨著摻入量的增加有一定的提高;但是35%以上時,混凝土開始變得過于黏稠,不利于混凝土的振搗。經大量數據分析得出如下結論:在標號C30~C35中,高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~40%;標號C40的混凝土中,高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~35%,特別是預應力混凝土C50部分,建議摻入比例15%~30%。C35普通混凝土為例,相關數據見表2。




      隨著粉煤灰在混凝土中摻入比例的增加,混凝土的抗壓強度3d、7d強度降低更加,28d強度的降低比較明顯,56d強度基本上沒有明顯的變化;混凝土的黏聚性、和易性隨著摻入量的增加有一定的提高,但是45%以上時,混凝土的黏聚性稍微降低。經大量數據分析得出如下結論:在標號C30~C35中,粉煤灰的合理摻入比例15%~30%;標號C40的混凝土中,粉煤灰的合理摻入比例15%~25%,特別是預應力混凝土C50部分,建議摻入比例15%~20%。


      以C50普通混凝土為例,相關數據見表3。




      隨著粉煤灰、高爐礦渣粉在混凝土中摻入比例的增加,混凝土的抗壓強度3d、7d強度降低更加,28d強度的降低不是特別明顯,56d強度基本上沒有明顯的變化。經大量數據分析得出如下結論:在C30~C35混凝土中,粉煤灰、高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~30%;C40、C50混凝土中,粉煤灰、高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~25%,特別是C50預應力混凝土部分,考慮到施工工期的要求,7天左右要進行張拉壓漿,建議摻入比例15%~20%。因為試驗條件有限,如果預應力混凝土采用高標號水泥,或者添加其他對強度提高比較快的活性摻合料(如硅粉),粉煤灰、高爐礦渣粉的合理摻入比例可提高20%~25%。


      3 試驗數據的驗證


      在拌和站的試拌,逐個確認摻入比例的現場適用情況,優化高爐礦渣粉、粉煤灰的摻入比例范圍,確定各強度等級的拌和理論配合比。數據的驗證情況基本上符合室內數據。


      高爐礦渣粉的單獨摻入驗證情況:在標號C30~C35中,高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~40%;標號C40的混凝土中,高爐礦渣粉的合理摻入比例15%~25%,特別是預應力混凝土C50部分,建議摻入比例15%~20%。


      粉煤灰的單獨摻入驗證情況:在C30~C35混凝土中,粉煤灰的合理摻入比例15%~35%;C40、C50的混凝土中,粉煤灰的合理摻入比例15%~25%,特別是預應力混凝土C50部分,建議摻入比例15%~20%。


      高爐礦渣粉、粉煤灰的雙摻入驗證情況:綜合考慮混凝土的適用性,及現場澆筑物的所需混凝土狀態,在C30~C35混凝土中,高爐礦渣粉、粉煤灰的合理摻入比例為15%~30%;C40、C50的混凝土中,高爐礦渣粉、粉煤灰的合理摻入比例15%~25%,特別是預應力C50混凝土,建議高爐礦渣粉、粉煤灰摻入比例15%~20%。如果采用高強度等級的水泥作為膠凝材料,或者采用硅粉作為礦物摻合料,可以進一步提高高爐礦渣粉、粉煤灰的摻入量。


      4結論


      綜合考慮混凝土的適用性,及現場澆筑物的所需混凝土狀態,在C30~C35混凝土中,高爐礦渣粉、粉煤灰的合理摻入比例為15%~30%;C40、C50的混凝土中,高爐礦渣粉、粉煤灰的合理摻入比例15%~25%,特別是預應力C50混凝土,建議高爐礦渣粉、粉煤灰摻入比例15%~20%。如果采用高強度等級的水泥作為膠凝材料,或者采用硅粉作為礦物摻合料,可以進一步提高高爐礦渣粉、粉煤灰的摻入量。


      在試驗過程中,因為試驗條件的限制,試驗的內容只限于混凝土的強度、和易性,及實體澆筑的混凝土結構物外觀等、回彈強度等參數。在高爐礦渣粉、粉煤灰水泥混凝土的使用時,還需要進行進一步的試驗確定摻入比例;特別是大體積混凝土使用高爐礦渣粉時,配合比設計時,需要進行混凝土水化熱的測定,保證混凝土水化熱滿足設計要求。


      同時,原材料方面也存在一定的使用隱患,比如在貴州省地區,高爐礦渣粉、粉煤灰的質量存在不穩定的情況,也會影響雙摻水泥混凝土的推廣和使用。在原材料進場前,要對原材料廠家進行摸底排查,保證廠家具有一定的生產能力、質量控制能力;原材料進場時,需要加強檢測,保證每車必檢,保證進場材料質量滿足規范


       
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