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摘要:粉煤灰和矿渣粉的双掺使用,可以充分发挥粉煤灰和矿渣粉的互补效应,改善混凝土的耐久性,本文通过工程中的实际应用,浅谈粉煤灰-矿渣粉双掺混凝土在工程中的优越性。
关键词:粉煤灰;矿渣粉;双掺混凝土;优越性
中图分类号:TU522文献标识码: A
混凝土是目前世界上应用最广泛的建筑材料。随着社会的发展,对混凝土的要求越来越高,新型的绿色环保的高性能混凝土已成为混凝土的主导发展方向。因此,如何实现混凝土优化配置,并且降低成本,有利于环保和可持续发展,已成为建筑工程管理中质量控制和成本控制的最主要目标。
引言
矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改變新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。它们掺量通常大于水泥用量的5%,细度与水泥细度相同或比水泥更细,可以降低温升,改善工作性能,增进后期强度,并可以改善混凝土的内部结构,提高混凝土耐久性和抗腐蚀能力,对碱集料反应有良好的抑制作用,是高性能混凝土不可缺少的第六组分。
随着工业废渣矿物掺合料直接在混凝土中应用技术的发展,粉煤灰、矿渣粉和硅灰等在对节约水泥、节省能源、改善混凝土性能、扩大混凝土品种等方面展现了显著的技术经济效果和社会效益。
大量研究表明[1],用两种或两种以上的工业废渣废渣混凝土掺合材,混凝土性能通常明显优于单一矿物掺合材。现通过我公司某项目混凝土工程中所使用的粉煤灰-矿渣粉双掺混凝土的现场实际应用,浅谈双掺混凝土在建筑工程中的优越性。
混凝土配比
粉煤灰-矿渣粉双掺反应原理
在混凝土中按适当的比例双掺粉煤灰和矿渣粉,可以有效的发挥两者良好的技术耦合性:一方面,可以利用矿渣粉的晶核作用提高新拌混凝土的碱度和OH-的含量,激发粉煤灰的活性;另一方面,还可以利用粉煤灰以及矿渣粉的火山灰效应,降低混凝土中的大晶体含量,提高混凝土的强度和耐久性。[2]
粉煤灰-矿渣粉混凝土工作性能
众所周知,单掺粉煤灰或矿渣粉,由于其的滚珠效应和微集料效应,可以使混凝土的坍落度增大,提高其流动性能。但是由于粉煤灰或矿渣粉超细粉含量过多,颗粒表面吸附水量大,但单掺量超过一定比例时,混凝土拌合物的坍落度会随着掺量的增加而降低,扩散度会减小,可泵性降低,从而不利于混凝土的泵送施工。
从C25的取样数据中可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉明显使混凝土坍落度增大,扩散度良好,且经时损失非常小,终凝时间有所延缓,这是充分发挥了粉煤灰的“形态效应”,消减了掺加矿渣粉后拌合物的粘性,增大拌合物的流动性能,减小了泵送阻力,实现了粉煤灰和矿渣粉的工作性互补效应,整体提高了混凝土的工作性能。
此外,双掺粉煤灰和矿渣粉,能有效地减少水泥的水化热,降低混凝土内的温度峰值,延缓温度峰值出现的时间,有利于避免或减少温度裂缝,对混凝土的耐久性十分有利,特别有利于筏板等大体积混凝土的施工。
粉煤灰-矿渣粉混凝土的力学性能
无论是单掺粉煤灰还是矿渣粉,混凝土的早期抗压强度都较低,而且都是随着掺量的增加强度下降。这是由于粉煤灰和矿渣粉等量取代水泥,使得水泥用量减少,早期水泥水化物生成量减少,粉煤灰和矿渣粉水化不充分造成的。
但是,从C25混凝土性能表格中抗压强度3d、7d、28d的强度值可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉的混凝土7d强度几乎达到了100%,早期强度增长非常快,28d强度更是比单掺粉煤灰或矿渣粉的混凝土强度高。这是由于充分发挥了粉煤灰和矿渣粉的“强度互补效应”[3]。
粉煤灰-矿渣粉混凝土的耐久性能
从C25混凝土性能表中的孔隙率数据可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉能够充分发挥粉煤灰和矿渣粉的“火山灰效应”和“微集料效应”,改善混凝土的微观结构,优化混凝土中的孔结构,减小大孔径的尺寸,使水泥浆体的孔隙率下降,提高混凝土的密实度,从而提高混凝土的抗渗性能和抗冻性能,增加混凝土的耐久性。
结语
综上所述,粉煤灰-矿渣粉双掺混凝土在工程施工中优越性有:
混凝土性能方面,增大了混凝土工作性能,更利于工程施工;早期强度和后期强度都明显增加,改善了混凝土内部结构,提高了耐久性。
混凝土成本方面,双掺粉煤灰和矿渣粉增加了其对水泥的取代量,充分利用了工业废料,减少了环境污染,节约了能源,还降低了混凝土的造价,能够使工程成本得到良好控制,从而带来经济效益。
参考文献
[1]罗季英,冷发光,冯乃谦粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和耐久性的影响[期刊论文]中国建材科技 2001(03)
[2]李庚英双掺超细活性混合材对高强混凝土性能的影响[J]四川建筑科学研究 2003,29(4):57-65
[3]周美茹矿渣粉对混凝土耐久性的影响[J] 混凝土 2007,(3):58-62
作者简介:龚倍论(1985.04—),男,广西防城港市人,中建电力建设有限公司项目施工队长
关键词:粉煤灰;矿渣粉;双掺混凝土;优越性
中图分类号:TU522文献标识码: A
混凝土是目前世界上应用最广泛的建筑材料。随着社会的发展,对混凝土的要求越来越高,新型的绿色环保的高性能混凝土已成为混凝土的主导发展方向。因此,如何实现混凝土优化配置,并且降低成本,有利于环保和可持续发展,已成为建筑工程管理中质量控制和成本控制的最主要目标。
引言
矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改變新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。它们掺量通常大于水泥用量的5%,细度与水泥细度相同或比水泥更细,可以降低温升,改善工作性能,增进后期强度,并可以改善混凝土的内部结构,提高混凝土耐久性和抗腐蚀能力,对碱集料反应有良好的抑制作用,是高性能混凝土不可缺少的第六组分。
随着工业废渣矿物掺合料直接在混凝土中应用技术的发展,粉煤灰、矿渣粉和硅灰等在对节约水泥、节省能源、改善混凝土性能、扩大混凝土品种等方面展现了显著的技术经济效果和社会效益。
大量研究表明[1],用两种或两种以上的工业废渣废渣混凝土掺合材,混凝土性能通常明显优于单一矿物掺合材。现通过我公司某项目混凝土工程中所使用的粉煤灰-矿渣粉双掺混凝土的现场实际应用,浅谈双掺混凝土在建筑工程中的优越性。
混凝土配比
粉煤灰-矿渣粉双掺反应原理
在混凝土中按适当的比例双掺粉煤灰和矿渣粉,可以有效的发挥两者良好的技术耦合性:一方面,可以利用矿渣粉的晶核作用提高新拌混凝土的碱度和OH-的含量,激发粉煤灰的活性;另一方面,还可以利用粉煤灰以及矿渣粉的火山灰效应,降低混凝土中的大晶体含量,提高混凝土的强度和耐久性。[2]
粉煤灰-矿渣粉混凝土工作性能
众所周知,单掺粉煤灰或矿渣粉,由于其的滚珠效应和微集料效应,可以使混凝土的坍落度增大,提高其流动性能。但是由于粉煤灰或矿渣粉超细粉含量过多,颗粒表面吸附水量大,但单掺量超过一定比例时,混凝土拌合物的坍落度会随着掺量的增加而降低,扩散度会减小,可泵性降低,从而不利于混凝土的泵送施工。
从C25的取样数据中可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉明显使混凝土坍落度增大,扩散度良好,且经时损失非常小,终凝时间有所延缓,这是充分发挥了粉煤灰的“形态效应”,消减了掺加矿渣粉后拌合物的粘性,增大拌合物的流动性能,减小了泵送阻力,实现了粉煤灰和矿渣粉的工作性互补效应,整体提高了混凝土的工作性能。
此外,双掺粉煤灰和矿渣粉,能有效地减少水泥的水化热,降低混凝土内的温度峰值,延缓温度峰值出现的时间,有利于避免或减少温度裂缝,对混凝土的耐久性十分有利,特别有利于筏板等大体积混凝土的施工。
粉煤灰-矿渣粉混凝土的力学性能
无论是单掺粉煤灰还是矿渣粉,混凝土的早期抗压强度都较低,而且都是随着掺量的增加强度下降。这是由于粉煤灰和矿渣粉等量取代水泥,使得水泥用量减少,早期水泥水化物生成量减少,粉煤灰和矿渣粉水化不充分造成的。
但是,从C25混凝土性能表格中抗压强度3d、7d、28d的强度值可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉的混凝土7d强度几乎达到了100%,早期强度增长非常快,28d强度更是比单掺粉煤灰或矿渣粉的混凝土强度高。这是由于充分发挥了粉煤灰和矿渣粉的“强度互补效应”[3]。
粉煤灰-矿渣粉混凝土的耐久性能
从C25混凝土性能表中的孔隙率数据可以看出,双掺粉煤灰和矿渣粉能够充分发挥粉煤灰和矿渣粉的“火山灰效应”和“微集料效应”,改善混凝土的微观结构,优化混凝土中的孔结构,减小大孔径的尺寸,使水泥浆体的孔隙率下降,提高混凝土的密实度,从而提高混凝土的抗渗性能和抗冻性能,增加混凝土的耐久性。
结语
综上所述,粉煤灰-矿渣粉双掺混凝土在工程施工中优越性有:
混凝土性能方面,增大了混凝土工作性能,更利于工程施工;早期强度和后期强度都明显增加,改善了混凝土内部结构,提高了耐久性。
混凝土成本方面,双掺粉煤灰和矿渣粉增加了其对水泥的取代量,充分利用了工业废料,减少了环境污染,节约了能源,还降低了混凝土的造价,能够使工程成本得到良好控制,从而带来经济效益。
参考文献
[1]罗季英,冷发光,冯乃谦粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和耐久性的影响[期刊论文]中国建材科技 2001(03)
[2]李庚英双掺超细活性混合材对高强混凝土性能的影响[J]四川建筑科学研究 2003,29(4):57-65
[3]周美茹矿渣粉对混凝土耐久性的影响[J] 混凝土 2007,(3):58-62
作者简介:龚倍论(1985.04—),男,广西防城港市人,中建电力建设有限公司项目施工队长