摘要:随着建筑行业的不断发展,商品混凝土作为工程项目的基础施工材料,被广泛的应用于工程结构建设当中,即成为了企业当中用途最广、用量最大的人造土木工程材料,也是单位质量产品能耗最低的材料之一,一定程度上推进了商品混凝土生产行业的发展,水泥亦不再是唯一的混凝土中胶凝材料,为提高混凝土各方面的使用性能,提高企业的经济效益,复掺磨细矿粉和粉煤灰在商品混凝土中被广泛的应用,降低能源消耗的同时,减少了环境污染,进而提高了企业的经济效益和环保效益,改善了混凝土的性能。本文主要了解了复掺粉混凝土试验配合比设计原理,并通过具体的应用实例,分析应用的的技术优势与应用难点,以期保障企业稳定发展的同时,推进市场经济的提升。
关键词:商品混凝土;复掺材料;应用;技术优势
一、复掺粉商品混凝土试验配合比的设计原理
近年来,随着我国城市化建设进程的加快,企业为降低计划成本,因此在混凝土的配置方面摒弃了以水泥为主的传统配比方式,而是采用复掺磨细矿粉和粉煤灰这种新型的配比原料,虽然在一定程度上减少了企业经济成本的支出,但是也存在一定的安全隐患,因此为规避安全事故的发生,保障施工人员与使用人员的人身安全,国家下发了《普通混凝土配合比设计规程》中明确对复掺粉混凝土的配合比,即复掺粉在进行混凝土配置过程中,必须以基准配合比为基础,然后按混凝土的和易性、强度要求、材料情况及施工条件等,通过试验数据测量,计算出配合比,最后再采用“等量取代法”,进行复掺粉的配置,以期保障混凝土的配置符合相关要求,进而保障施工质量。
二、复掺磨细矿粉和粉煤灰在商品混凝土中的应用实例
A是以框架剪力墙为主结构的建筑工程,其中八层至墙屋内部剪力墙的混凝土强度为C15,设计方案中要求其坍落度为100~115mm,以A工程为例,对混凝土中掺入粉煤灰和矿粉采取“等量取代法”进行配合比设计,然后进行混凝土试验,分析相关数据结论,进而探究复掺磨细矿粉和粉煤灰在商品混凝土中的具体应用实例。
(一)原材料
传统混凝土的配置过程中需要用的原材料有水泥,中砂、碎石、水以及减水剂这种外加剂(用来改变建筑的性能),而现在采用复掺粉进行部分水泥的替代,则需要的原材料还有粉煤粉、矿粉。
其中,我们选用的是P=0.425的水泥,而后进行强度测量,测得其强度3d=25.4MPa,28d=51.0MPa;对于中砂的选择,为保障测量数据结果的准确度,选用的是细度模数为2.5,含泥量为0.8%,泥块含量为0.5%的Ⅱ类级配;对于碎石的选择,为保障测量数据结果的准确度,选用的是粒径为5~31.5mm,含泥量为1%,泥块含量为0.5%,压碎指标为9.5%的碎石;对于减水剂的选择,为保障测量数据结果的准确度,选用的是SP406高效减水剂,减水率为18%;而对于粉煤灰以及矿粉,为保障测量数据结果的准确度,选用的是细度为10%的粉煤灰以及活性指数28天为97%的S95系列矿粉。
(二)配合比设计
为保障混凝土配置质量,在进行复掺粉的配合过程中,需根据混凝土试配经验,即当混凝土配合比试配取水胶比为0.524,选用178kg/m3的用水量,胶凝材料用量为340kg/m3;当砂率取40%,选用751kg/m3的用砂量,石用量为1127kg/m3;当减水剂掺量为1.3%,选用4.42kg/m3的减水剂。
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三、试验和分析
通过上述试验我们可以发现,粉煤灰、矿粉和水泥掺量的多少对于混凝土整体的性能以及施工强度都有着一定的影响,即具体表现在,当粉煤灰和矿粉总量逐渐增加时,混凝土的在不同龄期下的抗压强度变化不尽相同,以测量的相关数据为例,即当混凝土龄期为9d的抗压强度随复掺粉量的增加而逐渐降低,混凝土龄期为22d的抗压强度也随复掺粉量的增加而降低,混凝土龄期为59d的抗压强度数值几乎不变,但并非所有的混凝土龄期都随复掺粉量的增加而降低,有的抗压强度甚至会提高,因此通过相关实验可知,掺入粉煤灰和矿粉的混凝土早期抗压强度低,后期抗压强度显著提高。究其原因,是因为三种材料的水化性质不同,因而在搅拌过程中,对混凝土造成的性能变化也不尽相同,具体表现在刚进入搅拌初期,三种胶凝材料水泥的水花速度最快,而复掺粉中粉煤灰和矿粉由于活性较低,因此水化速度较慢,从而导致掺入粉煤灰和矿粉的混凝土在早期,表现的抗压强度较低,但随着搅拌过程的不断继续,煤粉与矿粉在搅拌机中发生化学反映的同时,释放热量,从而导致加快水化,同时由于粉煤灰和矿粉的不同粒径填充水泥的孔隙,从而改善了混凝土的孔结构,提高了混凝土的密实度,进而导致混凝土的强度提高。
另一方面,在进行配置的过程中,由于水泥、粉煤灰和矿粉的粒径、形态、活性等性质的不同,使得两者之间相互配合,在一定程度上取得了1+1>2的效果,但需要注意的是,在进行配合的过程中,混凝土的复掺粉不能掺入过多,究其原因是因为如果掺入过多的复掺粉,混凝土就会出现分层离析现象,影响混凝土的使用的同时,进而对工程施工质量造成严重的影响。
四、结论
以A工程为例,通过对不同掺量粉煤灰和矿粉混凝土的抗压强度、工作性能和技术经济的分析与研究,我们可以得出如下结论:
其一,在进行搅拌的过程中,由于水化速度的不同,复掺粉在早期对混凝土的抗压强度作用不明显,后期则会显著提高混凝土的抗压强度;其二,通过采用“等量取代法”的方式,将混凝土中的水泥用粉煤灰和矿粉等量代替,可得出了最优技术经济方案。
五、复掺磨细矿粉和粉煤灰在商品混凝土中应用技术优势和难点
(一)改善了新拌混凝土的离析泌水
其实,从一定程度来说,商品混凝土的流动性与稳定性是彼此矛盾的,而在实际应用过程中,商品混凝土较之其他施工材料,具有良好的可泵性,但同时却又不泌水离析,究其原因是因为受混凝土中水泥胶凝材料塑料粘度的影响,对于混凝土建筑的整体安全性产生一定的影响。
通过复掺粉进行的混凝土配置,因其本身具有的物理性质,可进行物理填充,附着其表面,增加其内表面力,进而对于混凝土的粘聚性有了很大的提高,从根本上防止了组成材料的离析,极大地提高了建筑的施工安全与使用安全。
(二)增加了硬化后混凝土的抗压强度
通常来说,在一定程度上混凝土强度早期会随着单一矿物质进行的掺合料量的增加而逐渐降低,后期会随着单一矿物质进行的掺合料量的增加而逐渐增加。而复掺粉是粉煤灰和细矿粉两种物质的掺合,因此在对于混凝土强度方面发挥着更大的优势,即取得了1+1>2的效果。究其原因是因为两者的相融并不是单一的相加,复掺后可与内部微粒发生一定的化学反应,诱导激发作用,从而使其在强度方面发生一定的互补作用,进而有效地增加了硬化后混凝土的抗压强度,保障了工程质量。
六、结语
综上所述,随着科学技术的不断发展与信息技术的不断进步,复掺粉取代水泥参与混凝土的配置,在一定程度上不仅降低了计划经济成本,还相较于单掺更能提高混凝土的工作性能,因此在未来的发展过程中,施工单位应该加大对复掺粉的使用力度,以期提高企业的经济效益,但也需要注意的是要加强对复掺粉混凝土的早期养护,防止出现裂缝现象。
参考文献:
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论文作者:梁炜龙,李月生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/24
标签:混凝土论文; 抗压强度论文; 粉煤灰论文; 矿粉论文; 的是论文; 磨细论文; 水泥论文; 《基层建设》2018年第15期论文;