礦粉對(duì)商品混凝土（安陽(yáng)）性能的作用及注意事項(xiàng)

韓德豐 賈紅強(qiáng) 李小雨

安陽(yáng)市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心站（455000）

礦粉是粒化高爐礦渣粉磨后產(chǎn)生的極細(xì)的材料，活性高，應(yīng)用領(lǐng)域廣。近年來(lái)，隨著安陽(yáng)市城市建設(shè)的快速發(fā)展,我市的商品混凝土行業(yè)發(fā)展迅速，已投入使用的有十三、四家，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，企業(yè)效益與混凝土質(zhì)量的協(xié)調(diào)統(tǒng)一愈發(fā)顯得重要。這就要求混凝土生產(chǎn)企業(yè)在保證質(zhì)量的前提下，合理地控制產(chǎn)品的成本。控制產(chǎn)品的成本，理論上可通過(guò)使用高效減水劑和礦物摻合料降低水泥用量。但就目前情況而言，聚羧酸鹽類(lèi)等高效減水劑價(jià)格昂貴，且我市商品混凝土中C20～C40中低強(qiáng)度等級(jí)占大多數(shù)，使用后成本反而提高；粉煤灰的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已經(jīng)沒(méi)有挖掘的潛力；而礦粉膠凝系數(shù)高、強(qiáng)度發(fā)展比粉煤灰快，可有效改善混凝土拌合物性能和長(zhǎng)期性能，同時(shí)，礦粉與水泥存在一定的價(jià)差，等量取代后經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的。但安陽(yáng)地區(qū)的商品混凝土企業(yè)總體發(fā)展不太平衡，技術(shù)管理上水平不一，對(duì)礦粉的應(yīng)用，技術(shù)上還不太穩(wěn)定，不顧實(shí)際情況，生搬硬套現(xiàn)象較多，沒(méi)有自己一個(gè)較成熟的技術(shù)體系，作為安陽(yáng)市技術(shù)研究較早的一個(gè)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)，我站對(duì)礦粉在混凝土中的應(yīng)用作了一個(gè)初步系統(tǒng)的試驗(yàn)，并通過(guò)工程應(yīng)用得到一些體會(huì)。

1 原材料

1）金湖波42.5普通硅酸鹽水泥，技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 金湖波42.5普通硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)

2）安鋼產(chǎn)礦粉S95級(jí)

表2 安鋼產(chǎn)礦粉S95級(jí)

3）安陽(yáng)電廠II級(jí)粉煤灰

表3 安陽(yáng)電廠Ⅰ級(jí)粉煤灰

4）砂

表4 天然邢臺(tái)河砂

表5 安豐人工砂

5）碎石

表6 水冶5～31.5 mm連續(xù)級(jí)配

6）外加劑

衛(wèi)輝金建元BL-ZR緩凝高效減水劑（液態(tài)）,摻量1.8%（水泥重量），減水率大于18%。

表7

配合比及檢測(cè)結(jié)果（原材料重量單位為kg;抗壓強(qiáng)度單位為MPa）人工砂:天然砂=8:2

表8

表中粉煤灰為外摻，主要起改善混凝土和易性的作用。

從表中可看出，礦粉等量取代水泥，隨著礦粉摻量的增大，混凝土的早期強(qiáng)度有所降低（水膠比越小，這種差距越小），而28天強(qiáng)度影響不大，甚至隨礦粉摻量的增大，強(qiáng)度略有增加。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在礦粉摻量為30%時(shí)，強(qiáng)度最高，也就是說(shuō)30%的礦粉摻量是試驗(yàn)的最佳摻量。在安陽(yáng)市常用的混凝土強(qiáng)度（C20～C40）中具有極有效的參考價(jià)值。

另外，在試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，礦粉摻量過(guò)大時(shí)，比如本試驗(yàn)中最大摻量為45%，混凝土拌合物泵送性能變差，表現(xiàn)為黏聚性大、流動(dòng)性小等現(xiàn)象，對(duì)混凝土的輸送特別是遠(yuǎn)距離輸送性能會(huì)產(chǎn)生不良影響。在試驗(yàn)過(guò)程中摻入了一定量的粉煤灰，對(duì)改善這種狀況起到了一定的作用，主要是粉煤灰的＂潤(rùn)滑＂作用起到了很好的效果。

由于受試驗(yàn)條件的限制，挑選水膠比為0.45的四組配合比進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間、抗?jié)B、抗凍試驗(yàn)，以此來(lái)推定混凝土的長(zhǎng)期性和耐久性。

表9

從表中可以看出，隨著礦粉摻量的增大，混凝土的平均滲透高度減小,說(shuō)明混凝土的密實(shí)度增加，提高了混凝土的抗?jié)B性能（條件所限，沒(méi)有對(duì)混凝土的抗?jié)B性做完）；凍融強(qiáng)度損失率減小，說(shuō)明混凝土的抗凍性能提高；凝結(jié)時(shí)間增大，說(shuō)明有一定的緩凝作用，提高了混凝土的泵送性能；碳化深度有略微增加，但影響不是太大，不會(huì)增加混凝土鋼筋銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)上述配合比進(jìn)行了工程實(shí)際應(yīng)用，在安陽(yáng)市多個(gè)高層住宅小區(qū)進(jìn)行了使用，工作性能、力學(xué)性能、耐久性能良好，未發(fā)現(xiàn)因水化熱出現(xiàn)的溫度裂縫，業(yè)主反映良好。

2 在工程中使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

礦粉雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但在使用中要注意一些問(wèn)題，才能發(fā)揮礦粉的優(yōu)勢(shì)，避免出現(xiàn)一些不必要的麻煩。

1）礦粉的摻量要合理。

礦粉等量代替水泥時(shí)，隨著摻量的增加，一方面影響混凝土的早期性能，另一方面對(duì)混凝土的長(zhǎng)期性和耐久性也有不同程度的影響，《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2011,對(duì)不同水膠比下礦粉的最大摻量有了明確的規(guī)定，在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)高摻量礦粉的配合比一定要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。

2）加強(qiáng)礦粉質(zhì)量的控制。

目前我市的礦粉進(jìn)貨渠道較多，在質(zhì)量控制上存在一定的隱患。所以各攪拌企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦粉質(zhì)量的檢測(cè)，特別是更換水泥品種時(shí)，一定要對(duì)該水泥與礦粉的適應(yīng)性作出系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。

3）注意養(yǎng)護(hù)條件

摻礦粉的混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境比普通混凝土要求更高，特別是早期的養(yǎng)護(hù)環(huán)境（溫、濕度）對(duì)混凝土后期強(qiáng)度影響非常大，因此應(yīng)加強(qiáng)施工人員對(duì)混凝土早期保濕、保溫養(yǎng)護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)，以免造成混凝土后期強(qiáng)度不足的質(zhì)量隱患。

3 結(jié)語(yǔ)

1）適量的摻加礦粉，可以有效改善混凝土的力學(xué)性能、長(zhǎng)期性、耐久性。具體表現(xiàn)在提高混凝土的強(qiáng)度、提高抗?jié)B、抗凍能力。

2）適量的摻加礦粉（加入適量的粉煤灰）可以改善混凝土的和易性,延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高泵送能力。

3）有效合理的利用礦粉，可以降低混凝土生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4）加強(qiáng)對(duì)攪拌企業(yè)的管理的前提下，可以提高混凝土產(chǎn)品的整體質(zhì)量，對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展有著積極的作用。

[1] 黃榮輝,連國(guó)俊,張文明.礦物摻合料在商品混凝土中的應(yīng)用[J].混凝土,2004(07).

[2] 劉津明.混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2009,01.