復(fù)合膠凝材料配制混凝土技術(shù)

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1、復(fù)合膠凝材料配制混凝土技術(shù)自1992年世界環(huán)境保護(hù)發(fā)展會(huì)議后,“人類(lèi)走可持續(xù)發(fā)展道路”作為世界性的課題被提高到前所未有的高度,各國(guó)政府正采取措施盡可能地節(jié)約資源、能源和減少對(duì)環(huán)境的污染。據(jù)報(bào)道，建筑業(yè)消耗世界資源近40%，其中建材生產(chǎn)又是主要環(huán)境污染源之一?！　?guó)外前幾年已在混凝土中大量使用摻合料以減少水泥熟料的耗用量，不少?lài)?guó)家已制訂了在混凝土摻加各種礦物摻合料的使用。在這方面，我國(guó)起步較晚，且各地區(qū)發(fā)展很不平衡。上海市粉煤灰、礦渣微粉的利用率在全國(guó)處于領(lǐng)先地位。尤其是近年來(lái)，對(duì)高鈣粉煤灰應(yīng)用研究和推廣力度明顯加大。上海建委科技委1996年9月份先后對(duì)“華能”、“電橋”、“鑫城”牌高鈣粉

2、煤灰組織了產(chǎn)品鑒定，并于1998年10月份發(fā)布地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ08-230《高鈣粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。與低鈣粉煤灰相比，高鈣粉煤灰具有活性高、需水量低的優(yōu)點(diǎn)。然而也存在由于含有f-CaO，而可能影響體積安定性的缺點(diǎn)，故此在混凝土中摻加高鈣粉煤灰應(yīng)用技術(shù)的研究必須持慎重的態(tài)度?！　±梅勖夯翌w粒球狀形貌效應(yīng)提高新拌混凝土的變形性能，可改善混凝土的泵送性能。一般而言，積聚在水泥漿體與骨料界面區(qū)的水化產(chǎn)物Ca(OH)2是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)。粉煤灰的化學(xué)成分中(SiO2+Al2O3+Fe2O3)含量一般在75%以上，SiO2、Al2O3和Fe2O3在液相中可與Ca(OH)2反應(yīng)生成水化硅酸鈣和

3、水化鋁酸鈣，這樣就減少或消除了混凝土中薄弱的Ca(OH)2結(jié)晶，改善了界面的粘結(jié)強(qiáng)度。粉煤灰具有“形態(tài)效應(yīng)”、“微集料效應(yīng)”和“活性效應(yīng)”，這三大效應(yīng)大大提高水泥水化產(chǎn)物的細(xì)觀堆積密實(shí)度，降低了混凝土的空隙率，改變了孔結(jié)構(gòu)，減少了連通毛細(xì)孔的量，因此，相對(duì)普通混凝土而言，提高了混凝土抗?jié)B、抗凍和抗碳化能力。　　生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥時(shí)，通常采用礦渣和水泥熟料混磨工藝，由于兩種材料的硬度不一樣，粉磨后的細(xì)度也不一樣，使礦渣在水泥中的顆粒偏粗，而影響了礦渣潛在活性的發(fā)揮。而采用將礦渣按需要的細(xì)度粉磨，以礦渣微粉的形式直接摻入混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)礦渣微粉混凝土，既降低了能耗又利用了工業(yè)廢渣，是既節(jié)能又

4、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展道路。上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DG/TJ08-501-1999《粒化高爐礦渣微粉在水泥混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》于1999年9月份頒布后，極大地推進(jìn)了礦渣微粉在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用，從而形成以水泥熟料為主、礦渣微粉及粉煤灰為輔的水泥基復(fù)合膠凝材料體系。寶山鋼鐵總廠年約產(chǎn)出300多萬(wàn)噸高爐水淬礦渣。礦渣微粉品質(zhì)指標(biāo)分為S115、S105、S95，實(shí)際上上海地區(qū)目前應(yīng)用的礦渣微粉基本都是S95?！　∪缟纤?，上海地區(qū)Ⅱ級(jí)高鈣粉煤灰、S95礦渣微粉已形成生產(chǎn)規(guī)模，通過(guò)對(duì)這兩種礦物摻合料在預(yù)拌泵送混凝土中的應(yīng)用，可大幅降低水泥用量，還可在大體積混凝土中防止溫差裂縫，提高混凝土的耐久性，減輕對(duì)

5、資源、能源和環(huán)境的負(fù)荷，提高混凝土質(zhì)量，改善混凝土的可泵性，符合“走可持續(xù)發(fā)展道路”的原則，社會(huì)效益顯而易見(jiàn)。預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)在取得社會(huì)效益的同時(shí)，應(yīng)通過(guò)對(duì)高鈣粉煤灰—礦渣微粉雙摻泵送混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證混凝土質(zhì)量的前提下，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，做好配合比設(shè)計(jì)是對(duì)從事混凝土工程的技術(shù)人員的一個(gè)重要課題?！　GJ/T55-96《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中推薦的配合比設(shè)計(jì)基本公式是針對(duì)水泥、水、砂、石四組分普通混凝土提出來(lái)的。在混凝土中摻加高鈣粉煤灰后，應(yīng)根據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ08-230-98《高鈣粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中推薦的參數(shù)取用，對(duì)于Ⅱ級(jí)高鈣粉煤灰，超量系數(shù)取～

6、，再結(jié)合GBJ146-90《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中推薦的粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算。若要在混凝土中再摻加礦渣微粉，對(duì)于等級(jí)為S95的礦渣微粉，其膠凝系數(shù)可根據(jù)摻量不同取～。無(wú)論是高鈣粉煤灰還是礦渣微粉，不管是采取膠凝系數(shù)還是超量系數(shù)來(lái)進(jìn)行配合比計(jì)算，這些系數(shù)取值均為估算值，如果在混凝土中同時(shí)摻加礦渣微粉和粉煤灰組成復(fù)合膠凝材料，那么在復(fù)合膠凝材料中的水泥性能會(huì)因摻合料不同，相互影響而產(chǎn)生互補(bǔ)效應(yīng)，取用這些系數(shù)估算值可能偏差更大。許多從事預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員都有這樣一個(gè)體會(huì)，對(duì)于同時(shí)摻加礦渣微粉和粉煤灰混凝土，套用JGJ/T55-96《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》

7、中針對(duì)水泥、水、砂、石四組分普通混凝土提出的配合比設(shè)計(jì)的強(qiáng)度直線式作基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)，然后再用二個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的膠凝系數(shù)值(或超量系數(shù)值)進(jìn)行混凝土配合比計(jì)算，不但配合比設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程、試配小樣調(diào)試過(guò)程過(guò)于繁復(fù)，而且精度較差?！　”菊n題的目的是：利用上海市目前市場(chǎng)上已形成生產(chǎn)規(guī)模的兩種礦物摻合料——Ⅱ級(jí)高鈣粉煤灰、S95礦渣微粉，與常用的幾種525普通硅酸鹽水泥和PII型硅酸鹽水泥，構(gòu)成水泥基復(fù)合膠凝材料。通過(guò)大量試配試驗(yàn),研究水泥基復(fù)合膠凝