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【摘要】传统高强混凝土管桩单纯采用水泥为胶凝材料，而随着矿物掺合料的兴起，管桩行业也开始使用磨细砂、矿渣粉、粉煤灰等做为胶凝材料应用在管桩中。论文主要通过试验验证矿粉掺入对高强混凝土管桩强度的影响，并确定最佳掺量范围，降低生产成本，节约资源，提高经济效益。
【关键词】矿粉；强度；PHC管桩；经济效益
1. 前言
（1）PHC管桩在中国发展二十余年，目前产业规模已接近饱和，管桩企业为了寻求生存，降低生产成本，不断尝试研发新的替代性材料。同时，国家开始支持绿色建材的使用，给粉煤灰和矿粉的推广带来了新的契机。矿粉是由炼铁厂排出的水淬矿渣属于工业废渣，其化学成分以二氧化硅、氧化铝和少量的氧化铁为主，且因其在冷却属于急冷的过程，各组分的晶核结构具有不定性，故有一定的活性，经磨细后成为具有一定细度和级配的微粉，掺入混凝土中能够使混凝土的多项性能指标得以改善。
（2）此外，矿粉价格相比水泥便宜，掺入一定量矿粉还可以降低企业成本，提高经济效益。本文通过试验的方法，分析掺量对混凝土强度的影响，借以获得最佳取代比例，在保证混凝土强度和可操作性的前提下，获得较为经济的配比。
2. 试验材料
2.1水泥。
采用中联PO52.5水泥，物理性能如表1。
4.3天强度比较与结果分析。
4.3.1混凝土3天强度如表8。
4.3.2通过以上统计数据，我们得出：
（1）从平均值角度，12%矿粉>10%矿粉>纯水泥。
（2）从方差方面看，纯水泥波动最小，10%矿粉波动较小，12%矿粉波动较大。
（3）从强度大于60MPa看，掺加矿粉强度均满足C60等级，纯水泥有一组未达到C60等级。
4.4蒸压强度比较与结果分析。
4.4.1混凝土蒸压强度见表9。
4.4.2通过以上数据统计，得出以下判断：
（1）从平均值看，15%矿粉强度最高，10%矿粉强度其次，纯水泥强度最低。
（2）从方差看，10%矿粉波动最小，纯水泥波动其次，15%矿粉波动最大。
（3）从强度大于80MPa看，三组配比强度值均大于80MPa。
4.5本章小结。
通过纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、三天强度、压蒸强度的比较，我们可知，矿粉做为矿物掺合料，在一定掺量范围内，随着矿粉掺量的增加，混凝土强度也随着增加（见图1）。三者强度均能满足生产需求，但考虑成本与方差，我们选择10%矿粉掺量配比为本次试验最佳配比。
5. 经济效益
（1）通过近一个月试验，掺10%矿粉对混凝土管桩强度并无影响，并可以产生较好的经济效益，两种配比成本比较见表10。
（2）通过掺加10%矿粉，一方混凝土可降低成本7.955元，按照企业一年生产混凝土20万方，则一年可节约成本159.9万元。
6. 总结
（1）综合以上纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、3天强度、蒸压强度三方面对比，对某一强度等级的混凝土存在矿粉掺量最佳掺量值，材料结合混凝土生产实际，本次最佳胶凝材料比例为水泥：矿粉=387：43为最佳。
（2）矿粉的应用，可以克服仅用水泥水化热大等弱点，可以降低水泥用量，不仅可以改善混凝土工作性能，同时降低混凝土成本，节约资源，为建设“资源节约型、环境友好型”社会做出企业应尽的责任。
参考文献
[1]GB/T18046-2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉，中国国家标准化委员会发布.
[2]王重.中国预制桩可持续发展之路[J].江苏建材，2014.4.
[3]崔崇等.超细矿粉在超高强度管桩砼中的应用研究[J].武汉理工大学学报，2001.1.
[4]杨鸿.粉煤灰与矿粉掺入比例对混凝土常规性能的影响[J].福建建材.2007年第3期.
[5]李 迁.矿粉对水泥及混凝土性能的影响与应用[J].辽宁建材.2008年第12期.
[6]郑青等.矿粉掺量对混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品.2011年第4期.
[7]沙建芳.矿物掺合料及其应用技术[M].江苏建筑科学院有限公司.2014年4月.
【关键词】矿粉；强度；PHC管桩；经济效益
1. 前言
（1）PHC管桩在中国发展二十余年，目前产业规模已接近饱和，管桩企业为了寻求生存，降低生产成本，不断尝试研发新的替代性材料。同时，国家开始支持绿色建材的使用，给粉煤灰和矿粉的推广带来了新的契机。矿粉是由炼铁厂排出的水淬矿渣属于工业废渣，其化学成分以二氧化硅、氧化铝和少量的氧化铁为主，且因其在冷却属于急冷的过程，各组分的晶核结构具有不定性，故有一定的活性，经磨细后成为具有一定细度和级配的微粉，掺入混凝土中能够使混凝土的多项性能指标得以改善。
（2）此外，矿粉价格相比水泥便宜，掺入一定量矿粉还可以降低企业成本，提高经济效益。本文通过试验的方法，分析掺量对混凝土强度的影响，借以获得最佳取代比例，在保证混凝土强度和可操作性的前提下，获得较为经济的配比。
2. 试验材料
2.1水泥。
采用中联PO52.5水泥，物理性能如表1。
4.3天强度比较与结果分析。
4.3.1混凝土3天强度如表8。
4.3.2通过以上统计数据，我们得出：
（1）从平均值角度，12%矿粉>10%矿粉>纯水泥。
（2）从方差方面看，纯水泥波动最小，10%矿粉波动较小，12%矿粉波动较大。
（3）从强度大于60MPa看，掺加矿粉强度均满足C60等级，纯水泥有一组未达到C60等级。
4.4蒸压强度比较与结果分析。
4.4.1混凝土蒸压强度见表9。
4.4.2通过以上数据统计，得出以下判断：
（1）从平均值看，15%矿粉强度最高，10%矿粉强度其次，纯水泥强度最低。
（2）从方差看，10%矿粉波动最小，纯水泥波动其次，15%矿粉波动最大。
（3）从强度大于80MPa看，三组配比强度值均大于80MPa。
4.5本章小结。
通过纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、三天强度、压蒸强度的比较，我们可知，矿粉做为矿物掺合料，在一定掺量范围内，随着矿粉掺量的增加，混凝土强度也随着增加（见图1）。三者强度均能满足生产需求，但考虑成本与方差，我们选择10%矿粉掺量配比为本次试验最佳配比。
5. 经济效益
（1）通过近一个月试验，掺10%矿粉对混凝土管桩强度并无影响，并可以产生较好的经济效益，两种配比成本比较见表10。
（2）通过掺加10%矿粉，一方混凝土可降低成本7.955元，按照企业一年生产混凝土20万方，则一年可节约成本159.9万元。
6. 总结
（1）综合以上纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、3天强度、蒸压强度三方面对比，对某一强度等级的混凝土存在矿粉掺量最佳掺量值，材料结合混凝土生产实际，本次最佳胶凝材料比例为水泥：矿粉=387：43为最佳。
（2）矿粉的应用，可以克服仅用水泥水化热大等弱点，可以降低水泥用量，不仅可以改善混凝土工作性能，同时降低混凝土成本，节约资源，为建设“资源节约型、环境友好型”社会做出企业应尽的责任。
参考文献
[1]GB/T18046-2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉，中国国家标准化委员会发布.
[2]王重.中国预制桩可持续发展之路[J].江苏建材，2014.4.
[3]崔崇等.超细矿粉在超高强度管桩砼中的应用研究[J].武汉理工大学学报，2001.1.
[4]杨鸿.粉煤灰与矿粉掺入比例对混凝土常规性能的影响[J].福建建材.2007年第3期.
[5]李 迁.矿粉对水泥及混凝土性能的影响与应用[J].辽宁建材.2008年第12期.
[6]郑青等.矿粉掺量对混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品.2011年第4期.
[7]沙建芳.矿物掺合料及其应用技术[M].江苏建筑科学院有限公司.2014年4月.