论文部分内容阅读
【摘要】本文通过对不同活性指数的矿渣粉与粉煤灰复合经超量取代水泥后，对商品混凝土的性能与强度进行了试验与分析。结果表明，同为超量取代，活性指数不同的矿渣粉对混凝土前期强度的影响不是十分明显，但是对7天与28天强度影响两者差别很大。
【关键词】活性指数；强度；矿渣粉
中图分类号：TU37文献标识码： A
0 前言
混凝土自从起开始作为建筑材料的一种大量应用与建筑领域时，人们便开始探索通过掺加工业废料降低其成本并且改善其性能。我国是一个钢铁生产大国，废弃的矿渣不仅占用了大量土地，也严重污染环境。所以探索矿渣粉超量取代混凝土中的水泥对环境保护，降低混凝土成本都有积极的意义。矿渣粉作为混凝土的活性矿物掺合料并超量取代所配制的混凝土，不同活性指数对后期强度影响较大。同时，不同活性指数与超量取代量也一定程度反映了混凝土的相关性能。矿渣粉在商品混凝土中具有微集料效应和微晶核效应。可以改善混凝土的多项性能。本文利用矿渣粉的超量取代部分水泥配制混凝土，并对其性能与各龄期强度进行了研究。
1 原材料
1.1 水泥
七台河北方水泥有限公司P·O42.5普通硅酸盐水泥：初凝169min ，终凝259min ，细度比表面积380m2/Kg ，标准稠度用水量142ml ，抗压强度3天24.3MPa ;28天46.6MPa ，烧失量3.01% ，氧化镁1.75% ，三氧化硫2.06% ；氯离子0.013% 。
1.2 砂子
长兴砂厂的大沙河河沙：细度模数2.7，含泥量1.5% ，泥块儿含量0，表观密度2680Kg/m3。
1.3 碎石
桦南宏利的碎石：5～25mm连续级配，含泥量0.3% ，针片状含量1.9% ，压碎指标6.5% 。
1.4 粉煤灰
宝泰隆热电厂干排灰：Ⅱ级，烧失量4.3% ，细度12.5%，需水量比98.2% 。
1.5 矿渣粉
大宇公司的矿渣粉S105级，七台河北方水泥有限公司矿渣粉S75级。
1.6 外加剂
成石外加剂厂生产的萘系高效减水剂，固含量32.5% 。
2 配合比设计及试验方法
2.1 混凝土配合比设计
本文设计了相同强度等级不同矿粉产量的一些列混凝土配合比，对两种不同活性指数的矿渣粉进行了对比试验见表1，水泥取代量逐渐增大，粉煤灰用量不变，而矿渣粉用量在80～100kg实现了超量取代的目的。
2.2 试验方法
将2.1所述的配合比制作混凝土试块，并测其混凝土拌合物的坍落度和扩展度及经过1h后的损失；所做实验分成两组，其中1号与2号配比矿粉超量取代水泥80Kg，但是矿粉活性不同，1号掺大宇s105级，2号掺北方水泥的s75级，作为一组。3号与4号配比矿粉超量取代水泥100Kg作为另一组，3号掺大宇s105级，4号掺北方水泥的s75级.并测其两组3d，7d，28d的强度进行比较。本次实验全部采用标准恒温恒湿养护，以期获得标准强度值。
表1 混凝土配合比
3 实验结果与分析
矿渣粉超量取代水泥与粉煤灰复合的混凝土拌合物工作性能与混凝土的抗压强度实验数据见表2。
表2 测试的实验结果
3.1 拌合物的工作性能
从表2中可以看出，混凝土的初始坍落度在经过1小时后，矿渣粉超量取代达到80kg时大宇矿粉的坍落度不如北方矿粉大相差大约10mm。经过1小时后坍落度都有损失，损失后坍落度相差不大或几乎没有区别。当单方掺量在100kg时初始坍落度反而不如80kg时，且流动度方面北方水泥的矿粉比大宇的要大。可见矿渣粉的超量取代与粉煤灰的复合作用并不是预期的那样掺量越大坍落度初始越大，而是各方面综合效应的结果。
3.2 抗压强度
在表2中看到大宇矿渣微粉与北方水泥矿渣粉强度的对比情况，可见两者混凝土早期的标养强度相差不多，甚至北方水泥的矿渣粉3天强度略高于大宇矿粉，然而7天强度指标开始有了较大差别。超量取代80kg时，北方水泥的矿粉较大宇矿粉少7.4Mpa，28天的强度相差更加明显，相差10Mpa以上。当矿渣微粉超量取代水泥100Kg時，7天强度大约相差7Mpa左右，28天强度相差8.6Mpa。可初步判断受其活性指数不同这个因素的影响，两组混凝土试块儿中后期强度发展不同。对硬化混凝土，矿渣粉的活性指数对早期强度影响不大，后期强度的差别如此大可以这样理解,对于混凝土硬化初期，此时矿渣微分的潜在水硬性并没有完全发挥出来，混凝土试块儿的强度主要是水泥水化硬化作用产生的。但到了强度发展的中后期，矿渣微粉的潜在水硬性完全发挥出来并协同作用于强度指标上面，造成不同活性指数矿渣粉混凝土试块强度有了较大差别。
4 结论
4.1 不同活性指数的矿渣粉与粉煤灰复合超量取代水泥配制混凝土，其拌合物性能略有差别但差别较小。
4.2 不同活性指数的矿渣粉粉煤灰复合配制的混凝土，早期强度相差不明显中后期强度差别很大。
4.3 对于活性指数高的矿渣粉超量取代部分水泥，可获得高一等级的混凝土，具有良好的成本效益。
【参考文献】
[1]李健婷，付庚昌．AKD的中性施胶[J]．造纸化学品，2007，19(1): 29-32.
[2]蒋家奋.矿渣微粉在水泥混凝土中应用的概述[J].混凝土与水泥制品,2002（3）.
[3]张云升，孙伟.矿物掺合料对高性能混凝土内胶结材浆体收缩性能的影响.
[4]张雄,韩继红,李旭峰.矿渣微粉对减水剂效果影响及其作用机理[J].混凝土,1999 6.
【关键词】活性指数；强度；矿渣粉
中图分类号：TU37文献标识码： A
0 前言
混凝土自从起开始作为建筑材料的一种大量应用与建筑领域时，人们便开始探索通过掺加工业废料降低其成本并且改善其性能。我国是一个钢铁生产大国，废弃的矿渣不仅占用了大量土地，也严重污染环境。所以探索矿渣粉超量取代混凝土中的水泥对环境保护，降低混凝土成本都有积极的意义。矿渣粉作为混凝土的活性矿物掺合料并超量取代所配制的混凝土，不同活性指数对后期强度影响较大。同时，不同活性指数与超量取代量也一定程度反映了混凝土的相关性能。矿渣粉在商品混凝土中具有微集料效应和微晶核效应。可以改善混凝土的多项性能。本文利用矿渣粉的超量取代部分水泥配制混凝土，并对其性能与各龄期强度进行了研究。
1 原材料
1.1 水泥
七台河北方水泥有限公司P·O42.5普通硅酸盐水泥：初凝169min ，终凝259min ，细度比表面积380m2/Kg ，标准稠度用水量142ml ，抗压强度3天24.3MPa ;28天46.6MPa ，烧失量3.01% ，氧化镁1.75% ，三氧化硫2.06% ；氯离子0.013% 。
1.2 砂子
长兴砂厂的大沙河河沙：细度模数2.7，含泥量1.5% ，泥块儿含量0，表观密度2680Kg/m3。
1.3 碎石
桦南宏利的碎石：5～25mm连续级配，含泥量0.3% ，针片状含量1.9% ，压碎指标6.5% 。
1.4 粉煤灰
宝泰隆热电厂干排灰：Ⅱ级，烧失量4.3% ，细度12.5%，需水量比98.2% 。
1.5 矿渣粉
大宇公司的矿渣粉S105级，七台河北方水泥有限公司矿渣粉S75级。
1.6 外加剂
成石外加剂厂生产的萘系高效减水剂，固含量32.5% 。
2 配合比设计及试验方法
2.1 混凝土配合比设计
本文设计了相同强度等级不同矿粉产量的一些列混凝土配合比，对两种不同活性指数的矿渣粉进行了对比试验见表1，水泥取代量逐渐增大，粉煤灰用量不变，而矿渣粉用量在80～100kg实现了超量取代的目的。
2.2 试验方法
将2.1所述的配合比制作混凝土试块，并测其混凝土拌合物的坍落度和扩展度及经过1h后的损失；所做实验分成两组，其中1号与2号配比矿粉超量取代水泥80Kg，但是矿粉活性不同，1号掺大宇s105级，2号掺北方水泥的s75级，作为一组。3号与4号配比矿粉超量取代水泥100Kg作为另一组，3号掺大宇s105级，4号掺北方水泥的s75级.并测其两组3d，7d，28d的强度进行比较。本次实验全部采用标准恒温恒湿养护，以期获得标准强度值。
表1 混凝土配合比
3 实验结果与分析
矿渣粉超量取代水泥与粉煤灰复合的混凝土拌合物工作性能与混凝土的抗压强度实验数据见表2。
表2 测试的实验结果
3.1 拌合物的工作性能
从表2中可以看出，混凝土的初始坍落度在经过1小时后，矿渣粉超量取代达到80kg时大宇矿粉的坍落度不如北方矿粉大相差大约10mm。经过1小时后坍落度都有损失，损失后坍落度相差不大或几乎没有区别。当单方掺量在100kg时初始坍落度反而不如80kg时，且流动度方面北方水泥的矿粉比大宇的要大。可见矿渣粉的超量取代与粉煤灰的复合作用并不是预期的那样掺量越大坍落度初始越大，而是各方面综合效应的结果。
3.2 抗压强度
在表2中看到大宇矿渣微粉与北方水泥矿渣粉强度的对比情况，可见两者混凝土早期的标养强度相差不多，甚至北方水泥的矿渣粉3天强度略高于大宇矿粉，然而7天强度指标开始有了较大差别。超量取代80kg时，北方水泥的矿粉较大宇矿粉少7.4Mpa，28天的强度相差更加明显，相差10Mpa以上。当矿渣微粉超量取代水泥100Kg時，7天强度大约相差7Mpa左右，28天强度相差8.6Mpa。可初步判断受其活性指数不同这个因素的影响，两组混凝土试块儿中后期强度发展不同。对硬化混凝土，矿渣粉的活性指数对早期强度影响不大，后期强度的差别如此大可以这样理解,对于混凝土硬化初期，此时矿渣微分的潜在水硬性并没有完全发挥出来，混凝土试块儿的强度主要是水泥水化硬化作用产生的。但到了强度发展的中后期，矿渣微粉的潜在水硬性完全发挥出来并协同作用于强度指标上面，造成不同活性指数矿渣粉混凝土试块强度有了较大差别。
4 结论
4.1 不同活性指数的矿渣粉与粉煤灰复合超量取代水泥配制混凝土，其拌合物性能略有差别但差别较小。
4.2 不同活性指数的矿渣粉粉煤灰复合配制的混凝土，早期强度相差不明显中后期强度差别很大。
4.3 对于活性指数高的矿渣粉超量取代部分水泥，可获得高一等级的混凝土，具有良好的成本效益。
【参考文献】
[1]李健婷，付庚昌．AKD的中性施胶[J]．造纸化学品，2007，19(1): 29-32.
[2]蒋家奋.矿渣微粉在水泥混凝土中应用的概述[J].混凝土与水泥制品,2002（3）.
[3]张云升，孙伟.矿物掺合料对高性能混凝土内胶结材浆体收缩性能的影响.
[4]张雄,韩继红,李旭峰.矿渣微粉对减水剂效果影响及其作用机理[J].混凝土,1999 6.