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掺矿粉混凝土性能的研究

掺矿粉混凝土性能的研究
掺矿粉混凝土性能的研究

第一张绪论

1.1 引言

混凝土是当今用量最大的人造材料,也是建筑业发展的最重要的组成部分。我国混凝土产量已经是世界最大产量国,年产混凝土近6亿m3 。建筑、桥梁、水利、隧道等工程中往往都是采用大体积混凝土结构。而这些大体积混凝土的共同点是:结构厚实、体积大、工程条件复杂、施工技术要求高。在大体积混凝土中,混凝土由水泥水化热早期温差及昼夜气温温差所引起的温度应力产生的温差裂缝较为普遍。如何采取有效措施防止混凝土温度裂缝的产生,是大体积混凝土施工中的急需解决的问题。由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大,所以由外载荷引起裂缝的可能性很小。但在水泥水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,将会产生较大的温度应力和收缩应力,这是大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。掺矿粉代替部分水泥可以降低水泥水化热、提高混凝土的抗渗性,所以大体积混凝土的一个很重要的技术突破即是掺加包括矿粉在内的矿物掺合料[1]。

矿粉(即磨细矿渣微粉)是将水淬粒化高炉矿渣经过粉磨后达到规定细度的一种粉体材料,它既可用作等量取代熟料生产高掺量矿渣水泥,也可作为混凝土的掺合料取代部分水泥。在大体积混凝土中,掺入此掺合料,可以改善新拌混凝土的流变性能,降低水化热,防止裂缝的出现[2]。

掺入磨细矿渣粉能较好地提高混凝土的强度,其机理是矿渣在二次水化反应中吸收大量的CH晶体,使混凝土,尤其是在界面区的CH晶粒变小、变少,

由于CH被大量吸收掉,从而促进了C

3S、C

2

S的水化反应速度,改善了混凝土的

微结构,提高了水泥石与骨料界面粘结强度及改善了水泥浆体的孔结构,从而提高了混凝土的密实性,使掺矿粉混凝土的早期强度少受或不受影响,而后期强度因矿粉不断水化使强度增长较多。取代水泥量越大,则混凝土后期强度增长率也越大[3]。掺入矿粉, 混凝土拌合物坍落度损失会减小,且随着掺量的增大,坍落度损失减小更趋明显,这是由于矿粉的微集料效应、分散效应、形貌效应等自身物理功能效应所产生的一种对混凝土的增塑作用之故[4]。混凝土中单掺矿粉后,混凝土早期强度都相应降低,且随着掺量的增

加降低越多。

1.2 目的和意义

现代混凝土正朝着高强度、高性能方向发展,除了在混凝土中掺入高效减水剂、磨细粉煤灰,提高水泥用量和强度等级外,掺矿粉是提高混凝土强度和性能的又一个有效途径。优质的活性矿渣微粉具有很好的胶凝作用,能促进混凝土强度的发展、减少水泥用量、降低混凝土水化热,并可减少混凝土拌合物用水量、增加流动度、抑制碱骨料反应等作用。

矿渣是炼铁过程中排出的工业废料,每炼1t钢铁约有0.3t的矿渣,其主

要化学成分是SiO

2、Al

2

O

3

、CaO、MgO等。由于它具有潜在水硬性而被广泛用

为水泥的混合材或掺合料。经水淬急冷后的矿渣,其中玻璃体含量多,结构处在高能量不稳定状态,潜在活性大,但须经磨细才能使其潜在活性发挥出来[5]。

掺入磨细矿渣粉不仅可以等量取代混凝土中的水泥,而且可使混凝土的每项性能获得显著改善,如:降低水化热、提高耐久性、抑制碱—集料反应以及大幅度提高长期强度[6]。

总而言之,采用矿渣微粉代替部分水泥,在建筑领域是一项有很强生命力的新型材料和工艺。对炼铁厂而言,能解决大量高炉矿渣堆放占地、污染环境的问题。同时,对混凝土搅拌站而言,矿渣性能优越、后期强度高、价格低廉,是提高强度,降低成本的好选择。

1.3 国内外矿粉的研究及应用情况

1862年德国人发现水淬矿渣具有潜在的活性后,矿渣长期作为水泥混合材使用。1865年德国开始生产石灰矿渣水泥。随着矿渣硅酸盐水泥良好的耐久性及应用价值不断为人们所认识,19世纪初在欧洲得到了广泛的应用。

1958年南非将水淬矿渣烘干磨细,首次将矿粉用于商品混凝土中。进入20世纪60年代,随着预拌混凝土工业的兴起和发展,矿渣粉作为混凝土的独立组分得到了广泛应用。20世纪90年代在东南亚、我国台湾、香港和北京、上海等地也得到了广泛的应用[7]。

目前,国外一些发达国家已将掺有矿粉的混凝土普遍用于各类建筑工程。

西欧掺有矿粉的水泥约占水泥总用量的20%;荷兰矿粉掺量65%~70%的水泥约占水泥总销量的60%,几乎各种混凝土结构都采用此种水泥;英国矿粉的每年销售量已达到100多万吨;美国、加拿大现在也将矿粉掺入水泥中应用于各种建筑工程;在日本、新加坡、东南亚地区矿粉普遍地应用于商品混凝土和掺入水泥中。美国1982年发布了《混凝土和砂浆用的磨细粒化高炉矿渣》标准(ASTMC989-82) ,并于1989年进行了修订。澳大利亚、加拿大、英国等在1980年-1986年期间也相继制定了矿粉的材料标准。日本在1986年由土木学会制定了《混凝土用矿渣粉》标准草案,于1995年3月正式修订为日本的国家工业标准(JISA6206-1995) ,日本1988年还制定了《掺高炉矿渣粉的混凝土的设计与施工指南(草案)》。这些标准的制定和实施极大地推动了矿粉混凝土技术的研究,并促使矿粉混凝土技术得到了令人瞩目的发展[8]。

在我国,矿渣运用的历史久远,但都是作为活性混合材添加在水泥熟料中,成为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。随着国际上对矿粉研究地不断深入和大规模地开发利用,我国20世纪80年代改革开放的力度不断加大,预拌混凝土的崛起与发展以及政府日益注重的环境保护,自20世纪90年代起,我国开始了矿粉的特性及应用研究工作。1998年上海市实施地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》,1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布。2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2000) 颁布实施,矿渣粉的应用技术逐渐成熟,并被广泛接受和使用。2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布,在该标准中正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。从此,在世界范围内,矿粉在预拌混凝土中的运用越来越广泛。人们对矿粉在混凝土中运用的研究也逐步深入[9]。矿渣在我国的运用也已有40多年的历史,但长期以来一直作为水泥混合料使用,直到20世纪90年代,我国开始了矿粉的特性及运用研究工作[10]。

应用实践发现:磨细矿粉作为普通混凝土掺合料可取代水泥用量一般在20%—40%。矿粉混凝土与普通混凝土相比,具有降低水化热峰值,延迟峰温发生的时间,优化内部孔隙结构的优点。同时矿粉混凝土中由于水泥用量的降低和矿粉本身对碱的吸收,使整个混凝土体系内的Ca(OH)

减少,提高混凝

2

土抗渗性、抗冻性、抗腐蚀能力,抑制碱—集料反应,提高后期强度[11]。

目前,磨细矿渣作为一个独立的产品出现在建筑市场,广泛运用于商品

混凝土中。

1.4 矿粉作用的原理

火山灰效应:矿渣改变了胶结料与集料的界面粘结强度,普通混凝土的浆体与集料的界面粘结受水化产物Ca(OH)

2

定向排列的影响而强度降低。矿

渣微粉吸收水泥水化时形成的Ca(OH)

2

,并进一步水化生成更多有利的C-S-H

凝胶,使界面区的Ca(OH)

2

晶粒变小,改善了混凝土的微观结构,使水泥浆体的孔隙率明显下降,强化了集料界面粘结力。从而提高了混凝土的耐久性。

微集料效应:混凝土体系可理解为连续级配的颗粒堆积体系,粗集料间隙由细集料填充,细集料间隙间由水泥颗粒填充,水泥颗粒间的间隙则由更细的颗粒填充。矿渣微粉可起到填充水泥颗粒间隙的微集料作用,从而改善了混凝土的孔结构,降低了空隙率,并减少了最大孔径的尺寸,使混凝土形成了密实充填结构和细观层次的自紧密堆积体系,防止了泌水、离析,改善了混凝土的耐久性[12]。

矿渣微粉主要成分包括SiO

2 、CaO、Al

2

O

3

,而矿渣微粉在混凝土中产生

胶凝性的反应不完全是火山灰反应,要使矿渣微粉的活性发挥必须具备一定

的碱性环境。在混凝土水化过程中水泥水化会生成的Ca(OH)

2

可作为碱性激发剂;另外水泥及矿渣微粉中均有部分石膏可形成硫酸盐激发剂。一方面在碱

性环境中矿渣分散、溶解,并形成水化硅酸钙和水化铝酸钙,另一方面Ca(OH)

2

存在的条件下,石膏能与矿渣中的活性Al

2O

3

化合生成硫铝酸钙,上述两类作

用相互促进,使矿渣微粉活性充分激发,由此得到较高的胶凝强度,并使混凝土的结构相当致密。

混凝土在承受荷载这前已存在着微裂缝,这是由水泥石的收缩引起,掺入矿渣微粉后,混凝土对集料的约束作用比单纯水泥的约束作用大,它超过水泥石与集料的粘结强度,所以掺入矿渣微粉及粉煤灰会提高混凝土的抗折强度。

对混凝土减水效果及坍落度损失的影响:(1) 矿渣复合粉煤灰颗粒直径显著小于水泥且圆度较大,它在新拌水泥浆中具有轴承效果,可增大水泥浆的流动性,在混凝土中能够提高坍落度;矿渣掺合料可显著降低水泥浆的屈服应力,由于初始屈服应力相对较小,使屈服应力值在较长的时间内维持在较低的

水平上,使水泥浆处于良好的流动状态,并表现为新拌混凝土坍落度增大,还可有效地控制混凝土的坍落度损失。(2) 混凝土坍落度损失与水泥水化动力学有关。随着水化时间的推移,水泥水化产物的增长,使混凝土体系的固液比例增大,自由水量相对减少,凝聚趋势加快,致使混凝土坍落度值下降落较快,在高温及干燥条件下这种现象更甚。矿渣复合粉煤灰掺合料属于活性掺合料,但与水泥熟料相比则为低水化活性胶凝材料。大掺量的矿渣复合掺合料取代水泥后存在于新拌混凝土中,有稀释整个体系中水化产物的体积比例的效果,可以减缓胶凝材料体系的凝聚速率,从而可使新拌混凝土的坍落度损失获得抑制[13]。

1.5 商品混凝土的发展前景

商品混凝土的应用实现了工业化生产,提高了施工机械化程度和劳动生产率。商品混凝土的水泥、砂、石等原材料采用电子秤计量,传输带传输进搅拌设备,然后用搅拌运输车运送至使用地点;在施工现场浇筑采用泵车、输送管泵送至工程所需部位。这一系列的生产、运输到使用过程均实现了机械化,大大减少了劳动力的消耗,减轻了劳动强度。

商品混凝土具有一整套完善合理的生产工艺和准确的秤量计量装置,可以避免水泥、砂、石等原材料的浪费,减少损耗;另外,商品混凝土掺入粉煤灰等掺和剂和各种外加剂来改善其性能,降低了水泥用量,同时也有效利用了水泥熟料。

商品混凝土搅拌站实施文明施工,具有显著的环境效益。传统的混凝土现场搅拌式生产法需要大的骨料堆放场地、水泥库以及一整套搅拌运输设备,同时现场搅拌也造成粉尘、噪声污染;而商品混凝土的水泥、砂石等原材料均分类堆放在集中搅拌站,施工现场用地减少,改变了过去砂、石到处乱堆,道路不通,尘土飞扬,泥浆四溢和下水管道堵塞等不文明脏乱施工现象。

虽然一般商品混凝土较现场搅拌混凝土销售单价高20%左右,但从总的社会效益来看,应用商品混凝土节省了许多单位的费用支出,如节省砂、石运输费,水泥中转库租用或搭设费用,现场施工单位搅拌混凝土管理费等[14]。

随着国家房地产业的蓬勃发展,中国预拌混凝土的产量逐年提高。但是预拌混凝土占混凝土总量的比例还是较低,与世界各国相比,存在着差距。

我国目前预拌混凝土所占比例只有20%,随着国家对环境和能源的关注,我国预拌混凝土占混凝土总量的比例将有显著的提高,2010年预计将达到40%,实际产量将增长一倍以上。2000~2005年复合增长率为38.38%,2006~2008年复合增长率为19.28%,8年复合增长率为28.48%。未来几年混凝土行业仍将处于高速增长期。据权威部门的预测,未来10年甚至更长一段时间内,中国建材工业发展速度将高于国民经济发展速度3~4个百分点,到2010年,建材工业产值预计达到1万多亿元,成为国民经济的重要增长点[15]。

第二章 试验原材料及实验目的

2.1试验原材料

2.1.1 水泥

试验采用的水泥为淮安市海螺水泥有限公司生产的P.O 42.5水泥。 该水泥初凝时间为146min ,终凝时间为256min 。水泥胶砂强度如下表:

表2-1水泥的胶砂抗折强度/MPa

2.1.2 矿粉

采用淮钢新型建筑公司粒化高炉矿渣粉,各项指标如表2-3。

表2-3矿粉质量指标

密度 g/cm 3

比表面积m 2/kg 烧失量 % 含水量 % 流动度比 % 活性指数7天 % 活性指数28天

% 2.8

350

0.72

0.40

98

78

97

2.1.3 粗集料

粗集料为普通碎石,其表观密度和堆积密度分别为2720kg/m 3和1545kg/m 3 。其筛分析试验数据见表2-4。

表2-4石子的筛分析试验

筛孔孔径/mm

累计筛余百分率/%

31.5 4 26.5

27

抗折 3d 28d 1

5.7 10.4 2 5.6 9.4 3

6.0 9.8 平均

5.8

9.9

19 71

16 92

9.5 99

4.75 99

2.1.4 细集料

细集料为普通河砂,其表观密度和堆积密度分别为2765kg/m3和1440kg/m3,细数模度为2.8,属于中砂。

2.1.5 外加剂

试验采用江苏镇江万邦新型建材有限公司生产的缓凝高效泵送剂WL-Y1。技术指标如表2-5。

表2-5 技术指标

掺量 1.0%~2.0%

密度 1.176g/mL

含固量30%

混凝土减水率15%

水泥净浆流动度210mm

2.1.6 拌和用水

可饮用自来水。

2.2 实验目的

2.2.1设计目的

通过向素混凝土中加入矿粉来对其性能进行研究,在素混凝土中掺入矿粉可减少水泥用量,节省能耗,并改善混凝土的性能。开展本实验旨在研究掺矿粉混凝土综合、全面性能,并在技术研究的基础上,指导矿粉的工程应用,

从而为矿粉在混凝土中的合理利用提供技术理论基础和指导,进一步提高矿粉混凝土的应用技术水平。通过实验测定掺入矿粉对混凝土的流动度、凝结时间、胶砂强度塌落度、经时损失、扩展度、水化热及成本的影响。

2.2.2设计思路

a.素混凝土

b.单掺10%的矿粉

c.单掺20%的矿粉

d.单掺30%的矿粉

e.单掺40%的矿粉

f.单掺50%的矿粉

2.2.3 实验器械

水泥净浆搅拌机、标准维卡仪、恒温恒湿养护箱、雷氏夹、雷氏夹膨胀值测定仪、沸煮箱、电子天平、水泥胶砂振实台、电动抗折试验机、压力试验机、烘箱、砂筛、摇筛机、台秤、方孔筛、混凝土搅拌机、量筒、坍落度筒、手表、捣棒、钢尺、压力试验机、抗折试验机等。

第三章 配合比设计

3.1 C30基准混凝土配合比设计

设计坍落度150±30mm. a.确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o=fcu,k + 1.645σ

=30 + 1.645?5 =38.225 Mpa

表3-1混凝土强度标准差

砼 强度 等级

4.0 C20-C35

5.0 >C35

6.0

b.确定水灰比(W/C ) W/C =Afce/(fcu,o + AB fce )

= A g fce ,γc /(o fcu , + AB g fce ,γc )

= 0.46?42.5?1.19/(38.225+0.46?0.07?42.5?1.19)

= 0.58 式中A 和B 见表2:

表3-2 回归系数

粗骨料种类 回归系数A 回归系数B 碎石 0.46 0.07 卵石

0.48

0.33

g fce ,:水泥强度等级值。

γc :水泥强度等级值的富余系数,由实际统计资料确定。

fce :水泥实际强度。

c.确定用水量(W 1)

查表3,以坍落度90mm 的用水量为基础,坍落度每增加20mm ,用水量增

大5 kg。对于最大粒径为31.5mm的碎石混凝土,当所需坍落度为140~160mm 时,每m3混凝土的用水量选用W

=220.00kg/m3。

掺外加剂wl-y

1

(减水率15%)

则用水量为:

W

1

=220?(1-15%)kg=187kg/m3。

表3-3 塑性混凝土的用水量(kg/m3 )

项目指标卵石的最大粒径

(mm)碎石的最大粒径

(mm)

坍落度(mm)

10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 10~30 190 170 160 150 200 185 175 165 30~50 200 180 170 160 210 195 185 175 50~70 210 190 180 170 220 205 195 185 70~90 215 195 185 175 230 215 205 195

d.确定水泥用量:

C = W

1

/(W/C)

=187/0.58 =322.41kg/m3

e.计算外加剂用量(外加剂掺量1.5%)

A=322.41?1.5%=4.84 kg/m3

f.最终用水量(外加剂含固量30%)

W=187-4.84?(1-30%)=183.61kg/m3

g.确定砂率(Sp)

坍落度为10~60mm的混凝土的砂率参照表4。

对于坍落度大于60mm的混凝土砂率,在表3-4的基础上,按坍落度每增

大20mm,砂率增大1%进行调整。

对于采用最大粒径为31.5mm的碎石配制的混凝土,当水灰比为0.58时,

其砂率值可取43%。

表3-4 混凝土的砂率/%

水灰比卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)

(W/C)10 20 40 16 20 40

0.4 26~32 25~31 24~30 30~35 29~34 27~32

0.5 30~35 29~34 28~33 33~38 32~37 30~35

0.6 33~38 32~37 31~36 36~41 35~40 33~38

0.7 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41

g.计算砂、石用量(S,G)

根据容重法每方混凝土约为2350kg/m3

S+G=2350-322.41-183.61=1843.98 kg/m3

S=1843.98 0.43=792.91 kg/m3

G=1843.98-792.91=1051.07 kg/m3

则基准混凝土的配合比为:

W C S G A 单方所需量184322793 1051 4.8

3.2 矿粉取代

矿粉是等量取代,取代的部分矿粉与水泥的比例为1:1。

则取代系数为10%矿粉的混凝土的配合比为:

W C S0G0A S 单方所需量184290793 1051 4.832同理计算出:

取代系数为20%矿粉的混凝土的配合比为:

W C S0G0A S 单方所需量184258 793 1051 4.864 取代系数为30%矿粉的混凝土的配合比为:

W C S0G0A S 单方所需量184225 793 1051 4.897 取代系数为40%矿粉的混凝土的配合比为:

W C S0G0A S 单方所需量184193 793 1051 4.8129 取代系数为50%矿粉的混凝土的配合比为:

W C S0G0A S 单方所需量184161 793 1051 4.8161

第四章试验结果及分析

4.1对水泥流动度及凝结时间的影响

表4-1矿粉对水泥胶砂流动度及凝结时间的影响

掺量序号胶砂流动度

/mm 初凝

/h:min

终凝

/h:min

基准水泥 1 180 146 256

掺10%矿粉 2 190 161 286

掺20%矿粉 3 195 178 308

掺30%矿粉 4 215 183 345

掺40%矿粉 5 225 190 370

掺50%矿粉 6 235 205 411 由图4-1可以看出:同样的用水量,随着矿粉的加入,水泥胶砂流动度

图4-1 不同矿粉掺量对水泥胶砂流动度的影响加入矿粉还可以明显延缓水泥凝结时间。如图4-2所示。同样不加减水剂的情况下,基准水泥的初凝时间为146min,掺入50%矿粉的水泥则为205min。终凝时间从基准水泥的256min延长到411min。而适当延长水泥的凝结时间,对大体积混凝土非常有利,可以防止水化热的集中释放,降低水化热带来的不利影响。当混凝土内外温差超过30℃时,混凝土有开裂的危险。

图4-2 不同矿粉掺量对水泥凝结时间的影响

4.2 对水泥胶砂强度的影响

表4-2表明,除掺10%及20%矿粉的水泥7d抗压强度与不掺矿粉的水泥抗压强度相近外,其余均呈下降趋势;掺矿粉的水泥的28d抗压强度均高于不掺矿粉的水泥抗压强度。7d与28d水泥抗折强度掺矿粉与不掺矿粉的变化不是很大,但就后期(28d)来说,掺矿粉的抗折强度也是有所提高的。这说明:掺入矿粉后可以提高砂浆与粗集料间的界面粘结强度。

表4-2 水泥胶砂强度试验

掺量序

抗压强度/MPa抗折强度/MPa

7天28天7天28天

基准水泥 1 38.2 51.7 7.8 9.5 掺10%矿粉 2 37.6 52.4 7.6 9.2 掺20%矿粉 3 36.7 52.9 7.6 8.8 掺30%矿粉 4 34.4 53.6 7.0 9.4 掺40%矿粉 5 30.9 55.5 6.6 9.5 掺50%矿粉 6 26.5 56.1 6.3 9.7

4.3 对坍落度、扩展度的影响

由表4-3可以看出:在保持用水量和外加剂掺量不变的情况下,随着矿粉掺量的增加,坍落度呈上升趋势,而坍落度损失呈下降趋势。说明矿粉具有辅助减水的作用,并可以控制坍落度损失。推测矿粉的形态使得矿粉不亲水,使得混凝土的需水量减少。由于矿粉的需水量低,可降低混凝土的水胶比,增加混凝土的流动性,易泵送,改善混凝土和易性,提高新拌混凝土内聚性,改善水泥浆体的微观结构,增大混凝土密实性,从而提高混凝土的强度和耐久性。

表4-3 坍落度、扩展度与矿粉掺量的关系

掺量序

号坍落度

/mm

一小时后坍

落度损失/mm

扩展度

/mm

一小时后扩展

度损失/mm

基准混凝土 1 150 80 230 85

掺10%矿粉 2 160 65 235 75

掺20%矿粉 3 160 55 240 60

掺30%矿粉 4 165 40 260 50

掺40%矿粉 5 170 20 270 35

掺50%矿粉 6 180 5 275 20 4.4 对混凝土力学性能的影响

表4-4 各龄期强度及抗渗性

掺量序号3天抗压

强度/MPa 7天抗压

强度/MPa

28天抗压

强度/MPa

60天抗压

强度/MPa

渗水高度

/mm

基准混凝土 1 16.3 24.6 36.1 40.3 135

掺10%矿粉 2 15.7 22.8 35.7 42.0 120

掺20%矿粉 3 14.1 21.2 35.0 44.8 115

掺30%矿粉 4 12.9 19.7 35.5 46.6 105

掺40%矿粉 5 11.0 18.1 36.0 48.1 85

掺50%矿粉 6 9.3 15.9 36.8 52.7 70

通过图4-3可以发现:掺矿粉混凝土3d、7d强度随着矿粉掺量的增加而明显降低;28d强度开始有增长的趋势;60d混凝土的强度已经明显高出不掺

矿粉的混凝土,并比标号等级高出了两个等级。效果很好。磨细矿粉是具有活性效应的掺合料,在混凝土中可与水泥水化后的C-H反应生成C-S-H等水化产物,这就是所谓的“二次水化反应”,在早期,这种反应非常缓慢,对混凝土的早期增强作用不大;混凝土后期,矿粉参与二次水化反应,活性效应发挥作用,因此,后期强度有较大幅度的增长。但从早期强度综合考虑,以

图4-3 不同矿粉掺量对各龄期强度的影响

从图4-4的结果看:混凝土中掺加矿粉,充分发挥矿粉的微集料效应和火山灰效应,使混凝土孔径细化,连通孔减少,混凝土密实性提高。从而使得混凝土抗渗性大幅度提高。

图4-4 矿粉掺量与渗水高度的关系

4.5 对水化热的影响

表4-5 矿粉对水化热的影响

掺量序号3天实测值百分比7天实测值百分比

基准混凝土 1 299 100 323 100

掺10%矿粉 2 271 91 310 96

掺20%矿粉 3 247 83 298 92

掺30%矿粉 4 216 72 286 86

掺40%矿粉 5 197 66 253 78

掺50%矿粉 6 180 60 241 75

由图4-5可以看出:掺加矿粉,可以有效降低水化热。而由水化热产生的内表温差形成的温度裂缝是混凝土早期开裂的主要因素之一。因此,降低水化热、延缓水化热的集中释放对大体积混凝土而言,是必要的技术突破。

图4-5 不同矿粉掺量对混凝土水化热的影响

4.6 对成本的影响

表4-6 成本比较

品种水泥矿粉

价格/t 265 210

按矿粉的掺量30%算,每方混凝土可以节约成本至少35块钱。

第五章结论

(1)单掺矿粉,在混凝土用水量一定时,矿粉能增大混凝土的塌落度。混凝土塌落度随着矿粉掺量的增加增大,混凝土的塌落度经时损失也逐渐减小而扩展度经时损失率有所增大。

(2)单掺矿粉可以延缓水泥的凝结时间,防止水化热集中释放。对大体积混凝土非常有利。

(3)单掺矿粉,可以改善砂浆与粗集料间的界面粘结强度,提高胶砂抗折强度。

(4)混凝土中掺入矿粉,可以减少水化热,降低、延缓温峰出现的时间,有利于避免或减少温差裂缝,非常适用于大体积混凝土。

(5)矿粉可以等量取代水泥,大大节约水泥用量,节约了成本。

(6)掺矿粉混凝土早期强度随掺量的增多是呈下降趋势的。但后期强度明显高过了基准混凝土。从早期强度综合考虑,以矿粉掺量30%为最佳。

(7)矿粉能有效提高混凝土的抗渗性能,从而提高混凝土的耐久性。

(8)单掺矿粉,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,粘聚性也有所提高,可能会对混凝土的泵送带来一定的不利影响。因此,实际中应采用矿粉和粉煤灰复掺配制混凝土。

关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响

文章编号:1009-6825(2013)05-0098-02 关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响 收稿日期:2012-12-08 作者简介:张肖霞(1976-),女,助理工程师张肖霞 (山西路桥第二工程有限公司,山西临汾041051) 摘要:为了研究粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,利用正交试验方法,制定试验方案,测定混凝土28d抗压强度,结果表明:粉煤灰掺量在5% 15%时,掺量越多,混凝土抗压强度越小;水胶比在0.35 0.45时,水胶比越小,混凝土抗压强度越大。 关键词:混凝土,粉煤灰,水胶比,抗压强度 中图分类号:TU528文献标识码:A 0引言 粉煤灰配合商品混凝土可以改善混凝土性能,粉煤灰在商品 混凝土中的广泛使用,带来了可观的经济效益和环保效益,特别 是在高速路发展上应用广泛。很多省份都在高速公路上修建了 大量的水泥混凝土路面,掺入粉煤灰能改善路面水泥混凝土的性 能,提高路面施工质量。因此,研究粉煤灰掺量对混凝土性能的 影响具有一定的现实意义。 1粉煤灰混凝土配合比的设计 1.1试配强度确定 与基准混凝土配合比设计的程序一样。 1.2各原材料的确定 1)计算粉煤灰混凝土中砂子用量时先假定碎石用量不变,混 凝土中砂用量m S按下式计算: m S =m S0 -(m c /p c +F/p f -m c0 /p c )?p s 。 式中:m S ———基准配合比的砂用量; p s ———砂相对密度; m c ———基准混凝土的水泥用量; m c0 ———粉煤灰混凝土中水泥用量; p c ———水泥相对密度; F———粉煤灰混凝土中粉煤灰用量; p f ———粉煤灰相对密度,一般取2.2g/cm3。 2)粉煤灰混凝土的用水量的选取同基准配合比的用水量。1.3粉煤灰混凝土的理论配合比 根据计算得到粉煤灰混凝土配合比进行试配,在保证混凝土的和易性与水灰比不变的基础上进行配合比的调整,最后确定为其理论配合比。 注:根据不同掺量的粉煤灰,各原材料的数据如表1所示。 表1原材料配比表 组号粉煤灰掺量a水胶比b砂率c单位用水量d/kg·m-3 10.050.350.30190 20.050.400.32200 30.050.450.34210 40.100.350.32210 50.100.400.34190 60.100.450.30200 70.150.350.34200 80.150.400.30210 90.150.450.32190 2试件的制备和养护 2.1制备 1)将试模擦净,模板四周与底座的接触面上应涂黄油、紧密装配,防止漏浆。2)内壁均匀刷一层机油。3)称量模具质量并记录数据。4)试块用振动台成型时密实称量密实成型后的质量并记录数据。 2.2养护 标准条件下养护,龄期28d。 3粉煤灰混凝土的抗压强度 数据处理极差分析见表2。 表2数据处理极差分析表 组别 因素 再生骨料 掺量a 水胶比b砂率c 单位用水量d kg/m3 28d强度 MPa 1111157.0 2122254.1 3133348.4 42 12352.2 5223149.4 6231248.9 7313249.8 8321345.1 9332142.7 L1159.55158.43151.08149.1 L2150.58148.65149.05152.90 L3137.72140.08147.72145.85 K153.152.850.349.7 K250.149.549.651.0 K345.946.649.248.6 R7.26.21.12.4 由上述数据可见: 1)从表1可以看出,各个因素对抗压强度的影响次序为:a,b,c,d即粉煤灰掺量、水胶比、砂率、单位用水量,其中粉煤灰掺量影响最大。 2)由以上数据可知,第一组实测强度最高,它的粉煤灰掺量为0.05,水胶比为0.35,砂率为0.30,单位用水量为190kg/m3。这为此次试验的最优配合比。 54 52 50 48 46 抗 压 强 度 / M P a 051015 粉煤灰掺量/% 54 52 50 48 46 抗 压 强 度 / M P a 00.20.40.6 水胶比 图1不同粉煤灰掺量 对混凝土抗压强度的发展趋势 图2不同水胶比对 混凝土抗压强度的发展趋势 (下转第143页) · 89 ·第39卷第5期 2013年2月 山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.39No.5 Feb.2013

磨细石粉在混凝土中的应用

磨细石粉在混凝土中的 应用 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

磨细石粉在混凝土中的应用本文着重研究了磨细石粉作为掺合料在混凝土中的应用,结果表明:磨细石粉并非一种惰性材料,其代替粉煤灰应用于混凝土中时,混凝土的工作性能、抗压强度明显提高,收缩和抗渗等耐久性指标也明显改善。尤其在应用于低水胶比、高强度混凝土时,可显着降低混凝土的粘度,提升混凝土的流动性能。 [关键词]磨细石粉;混凝土;工作性;耐久性 前言 近年来随着国家经济的快速发展,基础建设力度不断加大,作为混凝土优质掺合料的粉煤灰和矿粉日益短缺。由于市场需求大、利润丰厚,许多不法商家供应的粉煤灰和矿粉都存在以次充好的情况,向粉煤灰和矿粉中掺入了大量的不明来源的工业废渣,导致粉煤灰和矿粉的质量波动大。由于粉煤灰和矿粉自身的化学体系较为复杂,难以通过便捷的方法迅速地检定其质量,因此给混凝土的质量控制带来了较大难度。 磨细石粉(石粉)主要是石灰岩经机械加工后小于的微细粒,在国外已经应用多年,近年来受到了国内混凝土学界的热捧。本公司试验人员也对其展开了深入的研究,并尝试找出一条便捷的快速检测方法,为未来更好地控制混凝土的质量提供技术储备。 1、原材料 水泥:金峰P·水泥,3d水泥强度为;28d水泥强度为;

矿粉:苏州马嘉矿粉,比表面积403m2/kg,28d活性指数99%; 粉煤灰:苏州望电Ⅱ级灰,45μm方孔筛筛余18%,烧失量%; 粗骨料:5~碎石,含泥量%; 细骨料:中粗砂,细度模数,含泥量%; 水:市政自来水; 减水剂:苏州弗克 RX-1 型聚羧酸高性能减水剂,减水率25%。 磨细石粉:比表面积为500m2/kg。 影响磨细石粉的质量指标主要有两个,其一是细度,可以方便地用负压筛或勃氏比表面积仪测出;其二是石粉中的CaCO3的纯度。 石粉中的CaCO3的纯度可以通过检测的CO2含量间接地反映,方法亦可以有两种:(1)可以测定其烧失量来间接反映CaCO3的纯度,(2)可以通过向磨细石粉中加入过量盐酸,待反映完毕后,称量盐酸所不能溶解的物质的质量来间接反映 CaCO3的纯度。这两种方法操作简便,对实验室和实验员的要求均不高,检测迅速。虽然这两种方法并不能区分CaCO3和MgCO3,但由于CaCO3和MgCO3对混凝土强度和和易性的影响差异并不明显,所以这种快速检测方法对于混凝土的质量控制非常实用。 表1 粉料化学成分分析 %

人工砂混凝土性能研究

人工砂混凝土性能研究 1胶砂试验 1.1胶砂配合比为了解石灰石粉掺量对胶砂流动度和力学性能的影响,设计胶砂配合比,见表5。其中,标准砂、水的用量不变,分别为 1350g、225g。按GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、 GB/T17671-1999《水泥胶砂流动度测定方法》分别测试胶砂的流动度、抗折强度、抗压强度,测试结果见表5。 1.2胶砂试验结果分析石灰石粉掺量对胶砂流动度的影响,如图1所示。由该图可看出,虽然用水量未变,但胶砂流动度依然随着石灰石 粉掺量的提高而增大,故也可认为石灰石粉具有一定的减水作用。图1石灰石粉掺量与胶砂流动度的关系石灰石粉掺量对胶砂的抗压强度、 抗折强度影响。随着石灰石粉的掺量增加,相同龄期的水泥胶砂抗折 强度、抗压强度均有不同程度的降低。 2混凝土试验 2.1混凝土配合比为了解石灰石粉掺量对混凝土拌合物性能和力学性 能的影响,以石灰石粉超掺50%、超掺部分等量取代人工砂设计混凝土配合比,其中,碎石、超塑化剂、水的用量不变,见表6。按 GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、GB/T17671-1999《水泥 胶砂流动度测定方法分别测试混凝土的拌合物性能、抗压强度,测试 结果见表7。 2.2混凝土工作性能分析(1)掺入细度10%以内的石灰石粉的坍落度基 本都符合工程应用要求,随着石灰石粉量的增加,坍落度也增加,混 凝土的粘聚性好、泵送效果好、坍落度经时损失小。(2)石灰石粉混凝 土坍落度与扩展度随水胶比减小而增加,这与普通混凝土是一致的。(3)混凝土的坍落度随石灰石粉的掺量增加而增大,当掺量超过10%后,随掺量的增加而减小,而经时损失则随石灰石粉掺量增加而增大。

矿粉分级以及性能介绍

矿粉 ? ?从1969年起,英国、德国等发达国家就开始了超细矿渣粉在混凝土中作为矿物掺合料的应用。自上世纪90年代起,我国开始了超细矿渣粉的应用研究工作。2000年,国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000正式颁布。2002年,国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布实施。在该标准中,正式将超细矿渣粉命名为“矿物掺合料”,纳入混凝土第六组分。从此,超细矿渣粉作为一个独立的新产品横空出世,并立即被广泛地接受和应用。 1.矿粉的概念 ?磨细矿粉即磨细水淬高炉矿渣粉,又称矿渣微粉,其英文缩写为GGBS 或GGBFS ?磨细矿粉是以高炉水淬矿渣为主要原料经干燥、粉磨处理而制成的超细粉末材料;是制备高性能水泥和混凝土的优质混合材。 2.矿粉的技术指标 ?矿粉的活性指数是采用标准试验测试确定的,简单的说:矿粉替代50%水泥,拌合制作标准砂浆试件,然后测试砂浆28天强度。含矿粉砂浆强度与不含矿粉基准砂浆强度比,就是矿粉的活性指数。 ?常用的S95是一个矿粉等级。其中…S?表示矿粉,来源于英文SLAG(矿渣)。…95?表示活性指数不小于95%。 ?标准:S105/95/75,7天活性指数:不小于95、75、55,28天活性指数:不小于105、95、75 ?流动度比:小于85、90、95 ?密度。2.8g/cm3,比表面积:不小于350m2/kg 2.矿粉的技术指标 ?粒化高炉矿渣的质量可用质量系数K得大小来表示: ?K=(CaO + Al2O3 + MgO)/(SiO2 + MnO + Ti O 2) ?式中CaO 、Al2O3 、MgO、SiO2 、MnO 、Ti O 2为相应氧化物的重量百分数。 ?质量系数反应了矿渣中活性组分与低活性和非活性组分之间比值。质量系数越大,则矿渣的活性越好。 3.矿粉和粉煤灰的区别 ?(1)两者来源不同:粉煤灰来源于热电厂排放的烟气经收尘处理后收

粉煤灰在混凝土中的作用

粉煤灰在混凝土中的作用 粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒,亦称飞灰,其化学成分主要是SiO2(45~65%)、Al2O3(20~35%)及Fe2O3(5~10%)和CaO(5%)等,粉煤灰掺入混凝土后,不仅可以取代部分水泥,降低混凝土的成本,保护环境,而且能与水泥互补短长,均衡协合,改善混凝土的一系列性能,粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益 1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积,大量的浆体填充了骨料间的孔隙,包裹并润滑了骨料颗粒,从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。 2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水

粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足,中断砂浆基体中泌水渠道的连续性,同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 3 掺用粉煤灰,可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明,在混凝土中掺入粉煤灰后,随着粉煤灰掺量的增加,早期强度(28天以前)逐减,而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响:减少用水量,增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时,掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应,即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中,当Ca(OH)2薄膜覆盖

在粉煤灰颗粒表面上时,就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层,钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应,反应产物在层内逐级聚集,水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时,不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满,粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系,从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长,这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应,在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量,例如,若按重量计用粉煤灰取代30%的水泥时,可使因水化热导致的绝热温升降低15%左右。众所周知,温度升高时水泥水化速

矿粉在泥凝土中的应用

矿渣微粉在商品混凝土中的应用 [摘要]本文介绍了国内外矿渣微粉的应用情况,并分析了矿渣微粉对商品混凝土性能的影响,说明了将矿渣微粉与I级粉煤灰复合配制商品混凝土可以发挥优势互补效应,使混凝土的性能得到进一步改善。阐述了矿渣微粉在商品混凝土应用过程中应注意的问题。 [关键词]矿渣微粉;商品混凝土 1引言 矿渣作为水泥混合材在我国已有40多年的历史,但20世纪90年代以前,大多数是将矿渣和水泥熟料一起粉磨,属粗放型应用。由于矿渣与水泥熟料的易磨性相差很大,与熟料混磨后的矿粉较粗,其比表面积为300m2/kg左右,在水泥水化时矿渣的活性不能充分发挥。因此,掺混合材的水泥一般都是早期强度低,凝结时间长。如将矿渣经过单独粉磨得到矿渣粉,由于其比表面积达到400m2/kg以上,颗粒较细,则其活性可以得到充分发挥,这种颗粒细小的粉磨矿渣就是磨细矿渣(GGBFS)(也称矿渣微粉,简称矿粉)。 2矿渣微粉在国内外的应用情况 1862年德国人发现水淬矿渣具有潜在的活性后,矿渣长期作为水泥混合材使用。1865年德国开始生产石灰矿渣水泥。随着矿渣硅酸盐水泥良好的耐久性及应用价值不断为人们所认识,19世纪初在欧洲得到了广泛的应用。德国有关矿渣硅酸盐水泥的研究资料比硅酸盐水泥的还要多。1933年出现了湿碾矿渣及湿碾矿渣混凝土技术,50年代这一技术曾在大型混凝土和预制混凝土中应用,因湿碾矿渣浆具有储存和运输困难的缺点,该技术并未得到广泛推广。1958年南非将水淬矿渣烘干磨细,克服了湿碾矿渣浆储存及运输困难的缺点,首次将矿粉用于商品混凝土。进入60年代,随着预拌混凝土工业的兴起和发展,矿粉作为混凝土的独立组分得到了广泛应用,90年代在东南亚、我国台湾、香港地区也得到了广泛的使用。目前,国外一些发达国家已将掺有矿粉的混凝土普遍用于各类建筑工程。西欧掺有矿粉的水泥约占水泥总用量的20%;荷兰矿粉掺量65%~70%的水泥约占水泥总销量的60%,几乎各种混凝土结构都采用此种水泥;英国矿粉的每年销售量已达到100多万吨;美国、加拿大现在也将矿粉掺入水泥中应用于各种建筑工程;在日本、新加坡、东南亚地区矿粉普遍地应用于商品混凝土和掺入水泥中。 美国1982年发布了《混凝土和砂浆用的磨细粒化高炉矿渣》标准(ASTMC989-82),并于1989年进行了修订。澳大利亚、加拿大、英国等在1980年-1986年期间也相继制定了矿粉的材料标准。日本在1986年由土木学会制定了《混凝土用矿渣粉》标准草案,于1995年3月正式修订为日本的国家工业标准(JISA6206-1995),日本1988年还制定了《掺高炉矿渣粉的混凝土的设计与施工指南(草案)》。这些标准的制定和实施极大地推动了矿粉混凝土技术的研究,并促使矿粉混凝土技术得到了令人瞩目的发展。在我国,矿渣运用的历史久远,但都是作为活性混合材添加在水泥熟料中,成为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。随着国际上对矿粉研究地不断深入和大规模地开发利用,我国20世纪80年代改革开放的力度不断加大,预拌混凝土的崛起与发展以及政府日益注重的环境保护,自20世纪90年代起,我国开始了矿粉的特性及应用研究工作。1998年上海市实施地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》,1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布。2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》(GB18046-2000)颁布实施,2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布,在该标准中正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。磨细矿渣作为一个独立的产品出现在建筑市场,广泛应用于商品混凝土中。矿粉的应用逐渐成熟,并被广泛接受和使用。据不完全统计上海每年用于商品混凝土和掺加在水泥中的矿粉已达到80万吨。 3矿渣微粉对混凝土性能的影响 3.1矿粉细度(比表面积)及其对混凝土强度的影响 磨细矿渣微粉磨到一定细度(比表面积),才能充分参与水化反应提高活性。矿粉细度大小直接影响矿粉的增强效果,原则上矿粉细度越大则效果越好,但要求过细则粉磨困难,成本大

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名: 指导教师: 专业年级: 完稿时间: XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词:高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料,对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大,与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明显降低混凝土硬化阶段的水化热,提高混凝土强度特别是后期强度而且,节约水泥,减少环境污染,成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性,已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分,使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料,对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现,为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 2.1耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用,能够有效的减少用水量,减少混凝土内部的空隙,能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 2.2工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,HPC的坍落度控制功能好,在振捣的过程中,高性能混凝土粘性大,粗骨料的下沉速度慢,在相同振动时间内,下沉距离短,稳定性和均匀性好。同时,由于高性能混凝土的水灰比低,自由水少,且掺入超细粉,基本上无泌水,其水泥浆的粘性大,很少产生离析的现象。 2.3力学性能。由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响,水灰比是影响混凝土强度的主要因素,对于普通混凝土,随着水灰比的降低,混凝土的抗压强度增大,高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高,可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙,改善界面结构,提高混凝土的密实度,提高强度。 2.4体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。

【揭秘混凝土】第32篇:矿粉简介

矿粉是由高炉炼钢的副产品—--矿渣磨细制成的,它是一种非金属的、具有水化性能的材料,主要成分是硅酸钙和硅铝酸钙。它们在高炉中与铁一起融化,在摄氏1500度的高温熔融状态下,迅速地在水中淬火形成玻璃状、看起来像砂子一样的粒状物质。这些粒状材料经磨细到45微米以下,比表面积为400—600m2/kg ,就制成了矿粉。 矿粉的相对密度一般在2.85到2.95,堆积密度为1050到1375 kg/m3。

图1 矿粉微观照片 矿粉颗粒是粗糙并带有棱角的,在有引发剂和水的环境下,能够发生水化反应。矿粉的引发剂为氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙(CaOH),它们都是硅酸盐水泥水化的产物。因此,只要有硅酸盐水泥存在,经水淬火冷却的矿粉都能够发生水化反应。 需要注意的是在空气中自然冷却的矿渣制成的矿粉不具有水化性能。 国标“GB/T18046-2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉”中,把矿粉分成了三级,分别为S105,S95和S75,主要的区别是它们的活性指数和细度不同。S105级矿粉28天活性指数大于105%,比表面积大于500m2/kg;S95级矿粉28天活性指数大于95%,比表面积大于400m2/kg;S75级矿粉28天活性指数大于75%,比表面积大于300m2/kg。 矿粉的活性指数指的是试验胶砂指定龄期的抗压强度与对比胶砂同龄期的抗压强度之比。 矿粉应用的一点体会 1、注意矿粉的掺量。 单掺矿粉时,以20%~40%为宜。大体积混凝土可增至50%以上,以达到明显降低水化热的目的。复掺时,总取代量不宜超过50%。粉煤灰控制在20%以内,矿粉控制在30%以内。初期使用时,最好粉煤灰控制在15%以内,矿粉控制在20%以内,大体积混凝土可适当放宽。 2、复掺时,针对不同等级粉煤灰,选择合适的复合比例。 矿粉在商品混凝土搅拌站使用时,常与粉煤灰复合使用。这是因为粉煤灰比矿粉更为廉价,单掺矿粉对混凝土成本不利。虽然单掺粉煤灰可以大幅度降低成本,但掺量受到较大限制。另外,矿粉和粉煤灰复配时能充分利用二者的“优势互补”,改善混凝土性能。 3、注意矿粉(或矿粉和粉煤灰复掺时)混凝土的养护。

大掺量粉煤灰混凝土的研究进展

大掺量粉煤灰混凝土的研究进展 吴坤 1 前言 混凝土是当代世界上最重要的建筑材料之一,被广泛应用于房屋建筑、交通运输、水利设施等基础工程中,甚至海洋开发、航天工业等特殊工程中也有它的足迹,为人类文明与建设做出了巨大的贡献。 水泥作为混凝土的重要组分,在生产过程中会产生大量废气,每生产一吨水泥熟料则会同时排放一吨CO 气体,造成环境污染、温室效应等不利影响。再加 2 上,我国对水泥需求量逐年增加,当今世界发达的工业而产生的大量工业废渣,给环境造成极大的负担。因此,水泥的大量生产造成资源、能源与环境问题十分突出。考虑全球的可持续发展,迫切需要在混凝土中以辅助胶凝材料大比例替代水泥,其中以热电厂副产品粉煤灰是世界各国使用最多的一种首选辅助掺合材料。 目前,全世界粉煤灰年产量约为500亿吨。在我国粉煤灰是排放量最大的燃煤副产品之一,也是利用程度和利用水平最高的工业废渣之一,利用量排在世界各国前列,已广泛作为生产水泥基材料、烧结砖以及其它新型建筑材料制品的主要原材料。在所有粉煤灰应用中,它用在混凝土中不仅用量大,而且应用水平也比较高。在美国2004年利用的粉煤灰中有59%用在水泥及混凝土工程中,英国2003年利用的粉煤灰中71%用在水泥及混凝土工程中。 具有胶凝性质的粉煤灰作为矿物外加剂代替部分水泥配制高性能混凝土,在我国还有很大的发展空间和潜力。大力推广粉煤灰混凝土甚至大掺量粉煤灰混凝土,大幅度降低水泥熟料用量,有巨大的经济效应和社会效应及环境保护。 粉煤灰的主要作用可以包括以下几方面:1 )填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层,由于粉煤灰的容重(表观密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密实,在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。2)对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀。当混

矿粉的应用

一、矿渣粉及其在国内外的应用情况 矿渣粉是水淬粒化高炉矿渣经粉磨后达到规定细度的一种粉体材料。自从1862年德国人发现水淬粒化高炉矿渣具有潜在活性后,矿渣长期作为水泥混合材使用。2000年以前,矿渣在作为水泥混合材使用上国内外存在差异,国外除将矿渣和水泥熟料混磨生产矿渣水泥外,还有将矿渣单独磨细,然后与磨细后的熟料混合,生产矿渣水泥,而国内只是通过混磨生产矿渣水泥。由于矿渣较熟料难磨细,混磨时水泥中矿渣的细度较熟料小的多,水泥细度控制在300m2/kg左右的情况下,矿渣粉的细度仅能达到200~250m2/kg左右,因而不但水泥中矿渣粉的活性不能充分发挥,而且矿渣用过高时,使混凝土的粘聚性很差,混合料容易离析和泌水,混凝土抗渗性能降低。这样矿渣在水泥中的掺量受到了较大限制,一般不超过30%。随着国际上对矿粉研究的不断深入和大规模的开发利用,我国20世纪80年代改革开发的力度不断加大,预拌混凝土的崛起与发展以及政府日益注重环境保护,自 20世纪90年代起,我国开始了矿粉的特点及应用研究。清华大学对矿粉在高强混凝土的应用进行了研究,在其编写的《高强混凝土结构设计与施工指南》一书中,特别提出矿粉在配制高强混凝土方面的巨大潜力。冶金部建筑研究总院在搜集大量国内外有关资料,尤其是在日本资料的基础上,立项进行矿粉成套技术的开发研究工作,在产品性能、矿粉混凝土性能等方面获得了大量数据,完成了“宝钢高炉矿渣微粉在混凝土中应用研究”课题的第一阶段工作,上海建筑材料科学研究院和上海宝钢企业开发总公司共同完成了该课题。此课题的完成为1998年上海市地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》,1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》的制定颁布创造了条件。2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》(GB18046-2000)颁布实施。 随着矿渣磨细技术的不断发展,矿渣被磨至相应细度的能耗越来越低,并且细度也很容易达到400m2/kg以上,为矿渣粉的大量应用打下了良好基础。2000年11月上海宝钢率先从日本引进的年产60万吨矿粉立磨生产线投产。随后的几年内,武钢、鞍钢、宝钢二线、唐钢、首钢、安徽朱家桥等大型矿粉立磨生产线相继投产,另外还有不少生产线在建。这样矿粉的应用已在全国范围内广泛展开。因此我国混凝土,特别是商品混凝土胶凝材料体系正由“水泥”、“水泥+粉煤灰”向“水泥+粉煤灰+矿粉”体系转变,由于理论研究和应用技术开发都存在着不足之处,大量应用势必出现这样或那样的问题,特别是我国地域辽阔,应用环境存在很大差别,技术水平也很不均衡,业内人士加强定期交流,总结经验,吸取教训,少走歪路是非常必要的。 二、矿粉对混凝土性能的影响 矿粉对混凝土性能的影响的研究可以由“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”逐步进行。但对于普通应用单位,如商品混凝土搅拌站,就不必遵循此规律,可借鉴有关研究成果,直接进行混凝土试验,找出特定条件下的合理配合比。 1. 矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响 1)矿粉比表面积在430m2/kg~520m2/kg之间,掺量在30%~40%范围,增强效应表现得最为显著。 2)单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,可能对混凝土泵送带来一定的不利影响; 3)矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土,可以充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土的坍落度增加,和易性好,粘聚性好,泌水得到改善。同时混凝土成本可显著降低。 4)针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系,在等量取代的前提下,粉煤灰的掺量以不超过20%为宜,粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜,同时建议采用60d或90d强度作为混凝土评定标准,以充分利用混凝土的后期强度。 2. 矿粉对混凝土耐久性的影响

矿粉在混凝土中的应用

矿粉的试验研究及工程应用 2008年11月07日中国混凝土与水泥制品网摘要:本文介绍矿粉对商品混凝土性能的影响,建议在实际工程中应用矿粉和粉煤灰(Ⅰ级)复合使用充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土性能得到进一步改善。通过大量的试验研究优选配合比,并应用在多个地下室底板工程中取得了很好的效果。 1.前言 过去建筑业过度重视混凝土的强度,而忽视了耐久性。一些混凝土结构出现早期破坏,需要大量资金维修,而现在对混凝土的耐久性问题国家已越来越重视。现场搅拌混凝土耐久性差是一个普遍现象。随着混凝土技术的发展,在混凝土商品化的今天,由原来的现场人工控制转变为全自动化微机控制的生产和机械化运输过程,是建筑工程生产方式的重大变革,它不仅能保证混凝土的强度,而且还能使混凝土的耐久性有很大提高。配制耐久性混凝土很重要的技术途径是掺加矿物掺和料,从而能降低水泥用量,降低水化热和混凝土含碱量,提高水泥石的密实性和混凝土的体积稳定性,提高耐久性和工作性能。近几年我们围绕这样一个研究课题,进行大量的试验,通过各种不同掺量在混凝土中对比试验,并在技术研究基础上指导矿粉的工程应用,进一步提高矿粉混凝土的应用技术水平。通过工程的应用得到一些体会。 矿粉是将水淬粒化高炉矿渣经过粉磨达到规定细度的一种具有潜在活性的矿物掺合料,是一种新兴的建筑材料。表面积可达400 ㎝2/g 以上,具有颗粒超细,活性较大的特点。可作为混凝土的掺和料取代部分水泥,是生产高性能混凝土的组成材料之一,也是目前商品混凝土公司广泛采用的原材料之一。 2.矿粉物理化学作用 矿粉用作混凝土的掺合料能改善提高混凝土的综合性能。其作用表现在(1)改善胶凝材料物理级配(2)对Cl -的物理吸附作用(3)改善混凝土界面 结构(4)减少水泥初期水化物的相互连接。 矿粉混凝土水化时能产生较多的C-S-H 凝胶,而它会吸附一部分Cl-从而阻止其向混凝土内部渗透。因此它能改善混凝土抗氯离子渗透性的性能。在混凝土中性能较弱的部分集中在水泥浆体与集料间的界面层,主要是Ca(OH)2 含量的问题。减少Ca(OH)2 晶体尺寸,不仅能有利于混凝土力学性能的提高,还有利于耐久性的改善。矿粉在水泥初期水化产物的连接,具有一定减水作用和改善混凝土坍落度的经时损失。 3.微集料效应 混凝土作为连续级配的颗粒堆积体系,粗集料的间隙由细集料填充,细集料的间隙由水泥颗粒填充,而水泥颗粒之间的间隙则需要更细的颗粒来填充。矿物掺合料的细度比水泥颗粒细,在混凝土中起到了更细颗粒的作用。因而改善混凝土的孔结构,降低孔隙率并减少了最大孔径尺寸,使混凝土形成密实充填结构和细观层次的自紧密规程堆积体系。从而有效地改善并提高混凝土的综合性能。矿粉

再生混凝土的研究现状及其基本性能论文

目录 摘要 (2) 第1章研究的目的、方法、现状 (3) 1.1 研究的目的及意义 (3) 1.2 研究的方法 (3) 1.3 研究的现状 (4) 1.3.1 国外研究现状 (4) 1.3.2 国内研究现状 (4) 第2章再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状 (5) 2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能 (5) 2.1.1 再生混凝土的基本性能 (6) 2.1.2 再生墙体的基本性能 (7) 2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状 (7) 2.3 再生墙体研究现状 (8) 第3章促进废旧材料再利用健康发展的对策探索 (9) 3.1 废旧材料再利用的基本方法 (9) 3.1.1 回填掩埋法 (9) 3.1.2 加工骨料法 (10) 3.1.3 还原再利用 (10) 3.1.4 堆山造景的处理方式 (10) 3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题 (11) 3.3 废旧材料再利用建议 (11) 3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式 (12) 3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平 (12) 3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度 (12) 3.3.4 推进废旧材料再利用产业化 (12) 第4章结论及展望 (13) 4.1 结论 (13) 4.2 展望 (13) 参考文献 (14) 附录A (15) 致谢 (17)

摘要 二十世纪以来,建筑业的快速增长消耗大量环境资源,与此同时爷产生大量的建筑废弃物。相比发达国家,我国建筑废弃物再利用尚处于初级阶段,目前多数建筑废弃物用于基础回填,属于低等级循环利用,其经济效益和社会效益并不令人满意。在我国践行可持续发展为主题、环境友好型社会为建设目标的现在,建筑垃圾回收利用,已变成不可逃避的课题。 本文在废旧材料回收方面的研究,首先对废旧材料再生利用的目的、再生利用发展现状进行分析,重点总结了国内外废旧材料再利用的发展趋势;其次对再生混凝土在粗骨料、细骨料以及再生墙体领域的研究现状做了详细的介绍,并对再生混凝土和再生墙体的基本性能展开阐述;最后本文总结了废旧材料再生利用的一般处理方法,通过分析废旧材料再利用在发展中存在的问题,提出了我国未来废旧材料发展的建议,希望能为我国的新型城镇化建设提供理论参考。 关键词:建筑废弃物,低级循环,可持续发展,再生利用

矿粉对混凝土性能的影响

矿粉对混凝土性能的影响 双击自动滚屏发布者:admin 发布时间:2009-6-5 阅读:652 次【字体:大中小】 矿粉对混凝土性能的影响 矿粉对混凝土性能的影响的研究可以由“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”逐步进行。但对于普通应用单位,如商品混凝土搅拌站,就不必遵循此规律,可借鉴有关研究成果,直接进行混凝土试验,找出特定条件下的合理配合比。 1. 矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响 1)矿粉比表面积在430m2/kg~520m2/kg之间,掺量在30%~40%范围,增强效应表现得最为显著。 2)单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,可能对混凝土泵送带来一定的不利影响; 3)矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土,可以充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土的坍落度增加,和易性好,粘聚性好,泌水得到改善。同时混凝土成本可显著降低。 4)针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系,在等量取代的前提下,粉煤灰的掺量以不超过20%为宜,粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜,同时建议采用60d或90d 强度作为混凝土评定标准,以充分利用混凝土的后期强度。 2. 矿粉对混凝土耐久性的影响 1)混凝土水化热。掺加矿粉,可降低浆体水化热,单掺量小于50%时,水化热降低不明显。当达到70%掺量时,3d和7d水化热分别降低约36%和29%;矿粉和粉煤灰复配,可显著降低浆体3d、7d水化热,采用20%矿粉和20%粉煤灰复配,浆体3d和7d水化热分别降低38%和20%,对要求严格控温的大体积混凝土,矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合,可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险。 2)抗渗性能。混凝土中掺加矿粉或矿粉和粉煤灰复配,发挥掺合料的微集料效应和二次水化反应,可以使混凝土孔径细化,连通孔减少,混凝土密实性提高,从而大幅提高混凝土的抗渗性能。采用库仑电量方法评价,矿粉、粉煤灰和引气剂均

混凝土原料-矿粉篇

混凝土三大胶材中的矿粉,全称是粒化高炉矿渣粉。想当年笔者刚入行时以字面意思理解,以为矿粉就是破碎石头后残渣磨细的产物呢。现在百度百科搜索关键字“矿粉”也是有两条解释。第二条概念才是混凝土中应用的胶材-粒化高炉矿渣粉简称矿粉。 粒化高炉矿渣是在高炉冶炼生铁(炼钢得到的叫钢渣)时所得,以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,高温状态下经水淬急冷来不及结晶而形成的细颗粒状玻璃态物质。 一、矿渣在水泥工业中的综合利用主要经历了三个阶段 第一阶段(1995年以前)粒化高炉矿渣主要是用作水泥混合材使用。以混合粉磨为主。矿渣由于比水泥熟料难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过30%。 第二阶段(1995-2000年)学习国外先进技术,矿渣粉作为高性能混凝土的掺合料,在建筑工程中推广应用。但要求矿渣粉比表面积要达到600㎡/Kg 以上,当时国内仅有几家粉磨站可生产。主要原因是进口设备价格贵、生产线投资相当大。 第三阶段(2000年后)矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400㎡/Kg左右。这样的矿渣粉既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料,又能与熟料、石膏混合生产普通硅酸盐水泥。随着国内生产技术的进步,矿渣粉的细度;稳定性得到了相当大的改善。 二、矿渣粉的生产过程

在高炉炼铁过程中,出了铁矿石和燃料(焦炭)外,为了降低冶炼温度,还要加入适当数量的石灰石和白云石作为助溶剂。它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰份相熔化,生成了以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是矿渣。矿渣中含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙,硅黄长石、硅灰石等矿物,与水泥成分接近。如果未经淬水的矿渣,其矿物形态呈稳定型结晶体。只有少部分的硅酸二钙具有一定水化活性。这里可以理解为通过水淬急冷处理手段将一定的能量“封印”到矿渣中了。这种“能量”(活性)可以在碱性条件下激发出来。出渣温度越高,冷却速度越快,玻璃化矿渣的潜在化学能就越大。每生产一吨生铁,需要排出0.3-1吨矿渣。经过水淬冷却后的矿渣再进行一道粉磨工序即可得到搅拌站使用的矿粉。 表一是我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分 三、矿渣微粉的性能及应用

再生骨料混凝土及性能的研究

第33卷第3期 2016年6月吉林建筑大学学报Journal of Jilin Jianzhu University Vol.33No.3Jun.2016 收稿日期:2015-08-08. 基金项目:吉林省科技发展计划重大攻关项目(20130204009SF ;20150203014SF ). 作者简介:肖力光(1962 ),男,吉林省长春市人,教授,博士. 再生骨料混凝土及性能的研究 肖力光1张雪1王思宇2 (1:吉林建筑大学材料科学与工程学院,长春130118;2:亚泰集团长春建材有限公司,长春130000) 摘要:本文综述了再生骨料混凝土的国内外发展现状,重点介绍了再生骨料混凝土的工作性、力学性能和耐久性,合理取代率的再生混凝土完全可以替代原生混凝土在建设领域的应用,再生混凝土既解决了建筑垃圾的处理问题,又保护了环境,节省了天然骨料资源,是一种应该大力推广应用的绿色建筑材料. 关键词:再生粗骨料;再生粗骨料混凝土;工作性;力学性能;耐久性 中图分类号:TU 5文献标志码:A 文章编号:2095-8919(2016)03-0027-04 Recycled Aggregate Concrete and its Performance Study XIAO Li -guang,ZHANG Xue,WANG Si -yu (1:School of Materials Science and Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun,China 130118; 2:Cahgnchun Building Materiars Co.,LTD,of Yatai Group,Changchun,China 130000) Abstract:The domestic and foreign development present situation of recycled aggregate concrete is reviewed in this essay,introduced the work ability,mechanical properties and durability of recycled aggregate concrete,the reasona-ble replacement ratio of recycled concrete can completely replace the original concrete application in the field of construction,the recycled concrete not only can solve the problem of construction waste processing,and protect the environment,save the natural aggregate resources,is a kind of application should vigorously promote green building materials. Keywords:recycled coarse aggregate;recycled coarse aggregate concrete;work ability;mechanical properties;dura-bility 0引言 随着我国建筑业快速发展,同时产生了大量的建筑垃圾,环境污染问题也随之加重,而建筑垃圾中重要组成部分为废弃混凝土,因此,废弃混凝土的有效再利用是建筑垃圾治理中极其重要的一部分,是发展绿色 建筑的重要途径之一[1] ,可解决普通混凝土制备过程中的产生的自然资源、能源、环境及相关社会问题,缓 解骨料供求紧张的压力,是环境保护和可持续发展战略的重要举措[2].1 再生骨料混凝土国内外发展现状1.1再生骨料混凝土国外发展现状 近30年,美国、日本、德国等国家和欧洲地区的发达国家对废弃混凝土再利用的研究主要集中在对再生混凝土基本性能和再生骨料的研究,这些基本性能包括物理性能、化学性能、结构性能、力学性能和耐久性 能.美国制定的《超级基金法》规定:“任何企业生产产生的工业废弃物,必须由企业妥善处理,不得擅自随意

大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3b10232142.html, 大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用分析 作者:陈华 来源:《商品与质量·消费视点》2013年第08期 摘要:大掺量粉煤灰混凝土指的是在混凝土中掺入粉煤灰,以此来代替部分水泥,从而 可以在一定程度上降低工程的造价。除此之外,相比传统的混凝土,在性能上有了一定的改善和提高。大掺量粉煤灰混凝土适应了现代社会的发展,具有环保性、耐久性、经济性、高性能等优点。本文主要介绍了大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用历史、现状和发展趋势,并且详细探讨了大掺量粉煤灰高性能混凝土的特性,最后介绍了其社会经济效益、应用情况和存在的问题[1]。 关键词:大掺量粉煤灰;高性能混凝土;应用分析 一、引言 随着社会的发展,现代混凝土的相关技术也有所发展,相比于传统的水泥、集料、水和外加剂等混凝土的掺合料,粉煤灰作为混凝土的掺合料,具有很多明显的优势。粉煤灰高性能混凝土是在混凝土中掺入粉煤灰,代替了部分水泥,降低了工程造价,并且具有耐久性。随着能源工业的不断发展,对粉煤灰的需求也不断增加,因此粉煤灰的产量逐渐增大。通过其在工业上的应用,明显地可以看出粉煤灰高性能混凝土比普通混凝土更加经济,并且耐久性好、品质高,基于此,大掺量粉煤灰高性能混凝土在现代工业中应用越来越广泛。 我国的粉煤灰混凝土技术最早是在五十年代开始发展起来,在1954年国家财经委制定了关于建设工程中水泥的一些规定,其中确定了将粉煤灰掺入水泥熟料中生产水泥,掺量在百分之十五到百分之二十之间。之后粉煤灰混凝土在工程中的应用实践越来越广泛。近些年来,国家对于建筑工程中粉煤灰混凝土的应用先后制定了更多的国家标准和规定,比如《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005、《粉煤灰混凝土应用技术规程》GBJ146-90、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86等[2]。我国粉煤灰混凝土的研究应用的主要特点 是起步较早,但是开发较晚,不过从总体上看,具有比较迅速的发展趋势,发展前景十分广阔。 二、粉煤灰高性能混凝土的特性 大掺量粉煤灰高性能混凝土与传统的混凝土相比,具有十分明显的性能优势,在工作性、耐久性以及力学性能上都表现出了一定的优势。在建筑工程中的实践表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土在和易性、流动性和泵送性、泌水性上都提高了混凝土的性能,并且降低了混凝土的水化热。下面针对大掺量粉煤灰高性能混凝土的这些特性进行简单的介绍。 1.提高了混凝土的和易性

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