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摘要:本文主要研究磨细石粉作为掺和料与磨灰(被加工过的所谓粉煤灰)或原灰(粉煤灰)在混凝土中替代对比,及在现实生产中的应用。试配结果表明磨细石粉代替磨灰或原灰在C30混凝土中的工作性能好于磨灰,强度高于磨灰低于原灰。
关键词:磨细石粉;混凝土;工作性;强度
1前言
随着国家经济的高速发展,基础建设力度不断加大,混凝土掺和料中的粉煤灰在市场中日益短缺,电厂粉煤灰供不应求。市场上就有人将统灰或炉渣加其它廉价材料一起粉磨,我们称为磨灰。有些不良商家向磨灰中掺入大量来历不明的废渣,导致磨灰对混凝土的和易性和强度有所影响,给混凝土的质量控制带来了一定的的难度。石粉是砂石厂加工砂石筛余小于75μm及以下的颗粒,砂石生产厂均有很大的贮量。石粉一部分用于沥青混凝土填充料外,大部分常年堆积,没有被广泛应用。石粉代替部分掺合料应用于混凝土中,提高了混凝土中细粉组成含量,改善了混凝土的和易性,在低强度等级混凝土中显得尤其重要。
2原材料
水泥:华润平南P•O42.5水泥,3d水泥强度为28.3MPa;28d水泥强度为49.5MPa;矿粉:东润矿粉,比表面积403m2/kg,28d活性指数102%;粉煤灰:恒运电厂Ⅱ级灰,45μm方孔筛筛余18%,烧失量1.5%;粗骨料:5~31.5mm碎石,含泥量0.5%;细骨料:中粗砂,细度模数2.7,含泥量1.7%;水:市政自来水;减水剂:红墙CSP-9B型聚羧酸高性能减水剂,减水率25%。磨细石粉:比表面积为500m2/kg。影响磨细石粉的质量指标主要有两个,其一是细度,可以方便地用负压筛或勃氏比表面积仪测出;其二是石粉中的CaCO3的纯度。
石粉中的CaCO3的纯度可以通过检测的CO2含量间接地反映,方法亦可以有两种:(1)可以测定其烧失量来间接反映CaCO3的纯度,(2)可以通过向磨细石粉中加入过量盐酸,待反映完毕后,称量盐酸所不能溶解的物质的质量来间接反映CaCO3的纯度。这两种方法操作简便,对实验室和实验员的要求均不高,检测迅速。虽然这两种方法并不能区分CaCO3和MgCO3,但由于CaCO3和MgCO3对混凝土强度和和易性的影响差异并不明显,所以这种快速检测方法对于混凝土的质量控制非常实用。
3试验方法与数据
3.1试验方法
混凝土使用试验配合比,在相同的试验条件下进行试验。采用卧式单轴混凝土强制搅拌机,搅拌时间为3min。普通混凝土平面振动台,震动时间为15s,在标准养护室内养护。(见表1、表2)
3.2试验数据
4试验结果
由3试验结果及分析
4.1磨细石粉代替粉煤灰的对混凝土工作性能的影响
调整混凝土的配合比,分别检测低、中、高强度等级(C15/C30/C50)混凝土中磨细石粉代替粉煤灰后混凝土的工作性能:测定混凝土的坍落度、扩展度,并用倒坍落度筒的方法检测混凝土的流动性能。
磨细石粉代替粉煤灰后,在低、中、高强度等级混凝土中其工作性能都有一定程度的提升,尤其是高强度等级混凝土,由于胶凝材料总量较高,使用粉煤灰时其粘度较大,扩展度相对较低,倒坍落度筒时间较长,而在使用磨细石粉时,这种粘度大的情况大为改善,混凝土流动性能变得较为理想。据分析,磨细石粉的需水量比要低于粉煤灰,磨细石粉起到了减水作用,所以在未调整混凝土用水量的前提下,混凝土的工作性必然得到改善,此外圆整度较高的石粉还起到微滚珠作用,减小了砂石间的摩擦力,从而改善了混凝土的和易性。
4.2磨细石粉代替粉煤灰对水泥和混凝土力学性能的影响
参照GB/T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》测定磨细石粉及粉煤灰的需水量比和活性指数,并参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学试验方法》检验磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的7d和28d强度,结果见表3。
抗渗试验结果显示:磨细石粉取代粉煤灰后,相对渗透系数都有所降低,其主要原因也是由于粒径较小、颗粒圆整度较高的磨细石粉由于其良好的填隙作用导致了混凝土的密实度增加,检测试件的碳化发现磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的碳化深度明显降低,这也从另一方面反映了磨细石粉对混凝土抗渗性能的改善作用。
结束语:
(1)磨细石粉取代粉煤灰后混凝土的工作性能明显改善,尤其在应用于低水胶比、高强度混凝土时,可显著降低混凝土的粘度,提升混凝土的流动性能。
(2)磨细石粉并非一种惰性材料,相较于粉煤灰其7d和28d活性都有所提高,早期活性的提高更为明显。
(3)磨细石粉由于其良好的填隙作用和对混凝土孔结构的细化作用,取代粉煤灰后混凝土的收缩和抗渗等耐久性指标也明显改善。
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论文作者:刘思杨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签:混凝土论文; 磨细论文; 粉煤灰论文; 强度论文; 性能论文; 和易论文; 砂石论文; 《基层建设》2017年第18期论文;