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摻沸石粉混凝土的配制與應(yīng)用

1 概況
 
  河北承德康達(dá)水泥廠是菲律賓康達(dá)公司獨(dú)資企業(yè)。由中國(guó)第十三冶金建設(shè)公司總承包的大型水泥生產(chǎn)項(xiàng)目。該工程總占地面積為1018畝,采用旋窯生產(chǎn)工藝和進(jìn)口設(shè)備,第一條生產(chǎn)線(xiàn)完成后水泥熟料生產(chǎn)能力達(dá)到4000噸/天,投資9000萬(wàn)美元。該工程混凝土總用量為9.5萬(wàn)m3。其中C30泵送混凝土占60%,且多為大體積混凝土。
 
  根據(jù)工程用混凝土的特點(diǎn)。經(jīng)研究決定采用雙摻技術(shù)來(lái)控制C30的泵送性。泵送劑選用YJ一2泵送減水劑。由于當(dāng)?shù)貨](méi)有大量Ⅱ級(jí)以上粉煤灰供應(yīng)。如從外地采購(gòu)成本又高。所以選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的磨細(xì)沸石礦粉作為混凝土摻合料。
 
2 原材料
2.1 水泥
 
  河北承德永和水泥有限公司生產(chǎn)的槌峰牌水泥,P·042.5。符合GB175—99標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 
2.2 沸石粉
 
  河北承德永和水泥廠生產(chǎn)的磨細(xì)沸石礦粉,細(xì)度:520m2/kg。需水量:107%。28天膠砂強(qiáng)度比85%。符合GB/T18776—2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 
2.3 YJ一2泵送劑
 
  北京冶建新技術(shù)公司生產(chǎn),性能達(dá)到JC473一2001混凝土泵送劑一等品指標(biāo)。
 
24 河砂
 
  灤河粗砂,細(xì)度模數(shù)3.3,含泥量1.3%。符合G]3/T14684—2001標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 
25 石子
 
  承德縣碎石,5.0mm~31.5mm,自然級(jí)配,含泥量0.8%,符合GB/T14685—2001標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 
26
  
  自來(lái)水。
 
3 泵送混凝土配制
 
  眾所周知。磨細(xì)沸石礦粉是一種火山灰質(zhì)材料。它與粉煤灰和高爐礦渣粉一樣。當(dāng)摻入水泥混凝土中后。它們所含的活性成分硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)2進(jìn)行二次催化反應(yīng)。生成含水硅酸鈣凝膠與鋁酸鈣凝膠。這個(gè)反應(yīng)。稱(chēng)為火山灰反應(yīng)。一般在普通水泥混凝土中用沸石粉取代水泥可達(dá)10%- 20%。在礦渣水泥混凝土中取代水泥為5%~10%。如再配以合適的混凝土外加劑,其混凝土的各項(xiàng)性能不會(huì)低于基準(zhǔn)混凝土的性能。
 
31 配合比試驗(yàn)
 

  根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求確定選用YJ一2泵送劑。摻量為混凝土中膠凝材料重量的0.5%,泵送混凝土坍落度控制在160mm~ 180mm。膠凝材料總量分別為325kg/kg3 ,365kg/m3 和394kg/m3,沸石粉取代水泥的量分別為46kg/m 3,50kg/m3和55kg/m3 (相當(dāng)于每 立方米水泥重量的14%)。

   

    

    

32 結(jié)果討論
 
  從上述混凝土強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)圖表中可見(jiàn):
  1)在相同坍落度(160mm-180mm)和水膠比時(shí),三組配合比強(qiáng)度等性能都可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
 
  2)在混凝土中摻入14% 的沸石粉等量取代水泥,三組(F一1、F一2、F一3)配合比中3d、7d抗壓強(qiáng)度都低于不摻沸石粉的混凝土(0—1、0—2、0—3)同齡期強(qiáng)度,而28d、60d都較單摻泵送劑的混凝土抗壓強(qiáng)度提高。
 
  3)從強(qiáng)度增長(zhǎng)值來(lái)看,單摻泵送劑的混凝土3d- 7d、7d~28d、28d~60d分別為9.0MPa、7.5MPa、1.2MPa,而雙摻并等量取代水泥的3d~7d、7d~28d、28d~ 60d分別增長(zhǎng)了3.11MPa、8.11MPa、8.22MPa。說(shuō)明等量取代水泥的沸石粉在水泥混凝土中隨著水泥水化過(guò)程進(jìn)行,混凝土中的Ca(OH)2濃度的增加,火山灰反應(yīng)增加,對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)增大。但到28d后,由于混凝土中Ca(OH)2濃度逐步降低,火山灰反應(yīng)逐步減少。
 
  4)綜上所述,可以認(rèn)為混凝土早期強(qiáng)度取決于混凝土中水泥的C3S和C3A含量的多少。摻沸石粉的混凝土,由于等量取代部分水泥,使混凝土中水泥的C3S和C3A含量相對(duì)降低,這些硅膠和鋁膠包圍著C3S和C3A礦物影響了水泥早期水化的進(jìn)行,所以摻沸石粉的混凝土早期強(qiáng)度表現(xiàn)較低,但后期由于水泥中Ca(OH)2濃度逐步的增加,火山灰反應(yīng)增加,有益于水泥中C2S礦物水化的進(jìn)展,表現(xiàn)為后期強(qiáng)度增加的特性。
 
  根據(jù)上述對(duì)試配的混凝土強(qiáng)度結(jié)果分析,結(jié)合泵送混凝土其它性能的測(cè)試和成本測(cè)算,決定在工程中選用F—1的配合比生產(chǎn)C30泵送混凝土。
 
4 工程應(yīng)用情況
 
  自2004年5月到2005年4月,已在承德康達(dá)水泥廠第一期生產(chǎn)線(xiàn)的工程中使用了該雙摻配合比的C30泵送混凝土55000m3,共36個(gè)工程單位,其中生產(chǎn)庫(kù)基礎(chǔ)、水泥庫(kù)基礎(chǔ)和加料庫(kù)基礎(chǔ)等單個(gè)混凝土用量都超過(guò)5000m3。由于采用的該雙摻技術(shù)有效地解決了大體積混凝土的抗裂問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)取樣混凝土28d平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到38.6MPa,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的128.7%,經(jīng)施工單位核算,每立方米材料費(fèi)可節(jié)約9.2元,總工程共節(jié)約材料費(fèi)50余萬(wàn)元,取得了十分明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
 
摘自:中國(guó)混凝土咨詢(xún)網(wǎng)

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