雙摻法在高性能混凝土中的應(yīng)用研究

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1、雙摻法在高性能混凝土中的應(yīng)用研究【摘要】：【作者單位】：1、前言　高性能混凝土（Highperformanceconcrete,簡稱HPC）是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對不同用途要求，對下列性能重點(diǎn)予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配置上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。在鐵路工程上使用高性能混凝土,能夠大幅度減少后期維護(hù)費(fèi)用,符合當(dāng)前世界可持續(xù)

2、發(fā)展的戰(zhàn)略方針。本文通過粉煤灰、礦渣粉雙摻法在高性能混凝土中的應(yīng)用和普通砼及單純摻加粉煤灰混凝土的對比研究，從而表明采用雙摻法在配制高性能混凝土中的優(yōu)勢。2、粉煤灰和礦粉的區(qū)別粉煤灰來源于熱電廠排放的煙氣經(jīng)收塵處理后收集得到的飛灰；而磨細(xì)礦粉則是由煉鐵高爐排出的熔融態(tài)礦渣經(jīng)水淬（粒化）后再進(jìn)行干燥、磨細(xì)加工而得到的超細(xì)粉末。一般粉煤灰含很高的SiO2、Al2O3，但CaO卻非常低（僅為1-5%）；磨細(xì)礦粉則具有與普通硅酸鹽水泥非常相近的化學(xué)組成，如CaO30-42%,SiO235-38%,Al2O310-18%,MgO5-14%，等

3、。兩者水化活性不同：粉煤灰不具有自身水化硬化特性，只能在有活性激發(fā)劑（如硅酸鹽水泥等）作用下，才能具有強(qiáng)度；磨細(xì)礦粉卻具有自身水化硬化特點(diǎn)，能在加水拌和后自行水化硬化并具有強(qiáng)度。當(dāng)有硅酸鹽水泥激發(fā)時(shí)，其活性得到更充分的發(fā)揮。兩者的允許摻量不同：粉煤灰在水泥中的允許摻加量為20－40%，但在混凝土中最大摻量一般不超過35%；磨細(xì)礦粉在水泥或混凝土中的摻加量則可達(dá)20－70%。一些歐洲國家甚至允許摻到85%。兩者在混凝土中的摻加方式不同：粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保證混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)；磨細(xì)礦粉則通常采用“等量”取代水泥方式配制混

4、凝土，其強(qiáng)度仍然可以滿足設(shè)計(jì)要求。3、雙摻的應(yīng)用現(xiàn)狀大量的研究表明摻加粉煤灰等礦物摻和料能降低水化熱和減少拌合水，改善水化產(chǎn)物的微結(jié)構(gòu)；通過火山灰反應(yīng)，進(jìn)一步改善漿體及骨料界面結(jié)構(gòu)并增加混凝土后期強(qiáng)度與密實(shí)性，消耗薄弱的水化產(chǎn)物氫氧化鈣；大摻量粉煤灰混凝土對氯離子有吸附作用，并能抑制堿骨料反應(yīng)?，F(xiàn)在實(shí)際工程中雙摻工藝中有摻加粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉與摻加粉煤灰和硅粉兩種。3、雙摻法試驗(yàn)本工程墩柱用混凝土為C30，環(huán)境類別T1，考慮現(xiàn)場用泵車施工，故設(shè)計(jì)坍落度為160～200mm。3.1原材料（1）水泥采用冀東海天水泥聞喜有限責(zé)任公司產(chǎn)強(qiáng)度

5、等級為P.O42.5的水泥，主要性能指標(biāo)見表1表1水泥主要性能指標(biāo)密度（kg/m3）比表面積（m2/kg)標(biāo)準(zhǔn)稠度（%）凝結(jié)時(shí)間(min)抗折強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)初凝終凝3d28d3d28d3.0834026.02053005.829.68.449.2（2）高爐礦渣粉采用臨汾三泰高新建材有限公司產(chǎn)S95磨細(xì)礦渣粉，主要性能指標(biāo)見表2表2磨細(xì)礦渣粉主要性能指標(biāo)燒失量（%）密度（m2/kg)比表面積（m2/kg)流動度比（%）活性指數(shù)28d（%）0.572.943096≥75（3）粉煤灰采用山西漳澤電力股份有限公司蒲州發(fā)電分

6、公司產(chǎn)F類Ⅱ級粉煤灰，主要性能指標(biāo)見表3表3含水率（%）燒失量（%）需水量比（%）細(xì)度（%）游離氧化鈣含量（%）0.00.12≤9516.30.72（4）細(xì)骨料采用稷山華運(yùn)砂場產(chǎn)中砂，細(xì)度模數(shù)為2.5，主要性能指標(biāo)見表4表4表觀密度（kg/m3）緊密密度（kg/m3）含泥量（%）泥塊含量（%）云母含量（%）堅(jiān)固性（%）輕物質(zhì)含量（%）有機(jī)質(zhì)含量（%）263016001.100.13.70.01合格（5）粗骨料采用新絳磊鑫石料廠產(chǎn)5～16、16～31.5兩種碎石，比例30:70摻配為5～31.5mm連續(xù)級配碎石，主要性能指標(biāo)見表5表5

7、表觀密度（kg/m3）堆積密度（kg/m3）含泥量（%）泥塊含量（%）針片狀（%）堅(jiān)固性（%）壓碎值（%）母材抗壓強(qiáng)度（%）267015100.70458.1152（6）外加劑采用山西康特爾精細(xì)化工有限責(zé)任公司產(chǎn)聚羧酸系KTPCA高效減水劑，主要性能指標(biāo)見表6表6減水率常壓泌水率比壓力泌水率比含氣量抗壓強(qiáng)度比收縮率比60min坍落度保留值1d3d7d28d277.046.92.7191180168145102175（7）水為施工現(xiàn)場地下水，主要性能指標(biāo)見表7表7pH值不溶物（ml/L）可溶物（ml/L）28d抗壓強(qiáng)度比氯化物（mg/

8、L）硫酸鹽（mg/L）7.550.00940.0010451.48399.253.2試驗(yàn)方法通過不摻任何摻合料、僅摻加粉煤灰和摻加粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉三種不同的配合比，膠凝材料摻量選擇一樣，僅通過調(diào)節(jié)不同的用水量來設(shè)計(jì)出同樣坍落度的配合