超細(xì)礦渣微粉在預(yù)制混凝土中的運(yùn)用

(重慶鉅實(shí)新型建材有限公司， 重慶 璧山 402760)

0 前言

超細(xì)礦渣微粉的主要原理是以普通的礦渣微粉作為原材料，在經(jīng)過復(fù)雜的工序之后形成表面積達(dá)到500m2以上的新型材料，超細(xì)礦渣微粉在經(jīng)過加工后，比起以往的礦渣微粉具有更多的火山灰活性[1]。在進(jìn)行混凝土預(yù)制中也起到了重要的作用。但是，當(dāng)前的S95礦渣微粉在應(yīng)用于預(yù)制混凝土中人存在較多的問題，例如摻量偏低。普通的摻量一般為 65～75kg/m3左右，早期強(qiáng)度低以及顆粒級(jí)配較差同樣也是當(dāng)前 S95礦渣微粉所暴露出來的幾點(diǎn)問題。因此，預(yù)制混凝土的工作人員加強(qiáng)對(duì)超細(xì)礦渣微粉的制作并挖掘其潛在的活性，逐漸成為我國建筑工程以及礦渣行業(yè)的未來主要發(fā)展方向。

1 超細(xì)礦渣微粉生產(chǎn)工藝的選擇

超細(xì)礦渣微粉的研磨工藝主要有球磨機(jī)生產(chǎn)工藝以及立磨生產(chǎn)工藝，可以根據(jù)對(duì)超細(xì)礦渣微粉制成的具體要求來選擇適合的工藝進(jìn)行制備[2]。

1.1 球磨機(jī)工藝

對(duì)于球磨機(jī)生產(chǎn)工藝來講，球磨機(jī)與以往傳統(tǒng)的水泥磨方法大相徑庭，在使用球磨機(jī)對(duì)超細(xì)礦渣微粉進(jìn)行磨制時(shí)，需要對(duì)球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及襯板形式等進(jìn)行調(diào)整，主要是采用高產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行粗磨并烘干，烘干后的礦渣在經(jīng)過一系列工藝送入磨機(jī)，在經(jīng)過磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行細(xì)磨，之后送至成品庫[3]。在此期間若是想將超細(xì)礦渣微粉研制的更為完美可以對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行分級(jí)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在水泥的表面積相同的情況下，在進(jìn)行礦渣與熟料分別粉磨對(duì)比混合研磨時(shí)，細(xì)磨礦渣微粉將其自身的性能發(fā)揮的更為完整，在3d到28d中的抗壓強(qiáng)度可提升10%至16%。

1.2 立磨工藝

比起球磨機(jī)的生產(chǎn)工藝，立磨工藝更加適用于我國新建的工廠內(nèi)使用。當(dāng)前我國新興的工廠中不乏進(jìn)口設(shè)備以及國產(chǎn)設(shè)備，對(duì)超細(xì)礦渣微粉的研磨時(shí)間也與粉磨水泥的時(shí)間相一致[4]。對(duì)于進(jìn)行研磨生產(chǎn)工藝時(shí)可以采用高投入與高產(chǎn)出，以此來提升新廠的經(jīng)濟(jì)效益以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但是，立磨磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)的難度較大，對(duì)于磨機(jī)的資金投入引入高于球磨機(jī)[5]。因此，立磨工藝更加適用于新廠以及為了更好的提升超細(xì)礦渣微粉質(zhì)量的場(chǎng)子。以重慶為例，年產(chǎn)量28萬噸與60萬噸的立磨規(guī)格大致如下，28萬噸的磨盤中經(jīng)為?2700mm，外徑?37.70mm，產(chǎn)量≥46～55t/h (S95級(jí)礦渣微粉)；60萬噸的磨盤中徑 ?3800mm，外徑?4600mm，產(chǎn)量≥92t/h (S95級(jí)礦渣微粉)。由上述資料可知，在不考慮資金的情況下，選擇立磨工藝可以更好的提升廠內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益以及整體的工藝技術(shù)發(fā)展水平。

2 超細(xì)礦渣微粉在預(yù)制混凝土中的試驗(yàn)應(yīng)用

2.1 原材料選擇

首先，對(duì)于水泥的選取，采用了金隅冀東水泥廠所提供的PO42.5R水泥。其次，對(duì)于粉煤灰的選取，采用了雙槐電廠的Ⅱ級(jí)高鈣粉煤灰，對(duì)于礦粉的選取，采用了重慶康乾有限公司提供的S95礦粉以及超細(xì)礦渣微粉。對(duì)于 S115-5、S115-10、S115-15，可以分別同通過5μm、10μm以及15μm來體現(xiàn)，并表達(dá)通過5μm、10μm以及15μm篩余不能低于97%的超細(xì)礦渣微粉。再次，對(duì)于集料的選取，采用了金九建材的中砂，其細(xì)度大概為2.5左右，粗集料的選取為合川金久建材提供的5～10mm、10-20mm的碎石。最后，對(duì)于外加劑的選取采用了冀東外加劑公司的高效減水劑。

2.2 混凝土試驗(yàn)配比分析

由具體的分析可知，膠凝材料的具體數(shù)量為 380kg/m，固定的水灰的比例為0.51，對(duì)于配置普通混凝土，固定的粉煤灰摻量大概是膠凝材料的20%，礦粉摻量分別為11%、22%。對(duì)于超細(xì)礦粉的選取也為S115-10、S115-15。并與S95的礦粉進(jìn)行比較。如表1所示。

表1 混凝土試驗(yàn)配合比

圖1 混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果柱狀圖

圖2 混凝土耐久性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從上述圖1、圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，S115-10對(duì)于混凝土的具體抗壓程度不如S95。但是，S115-15對(duì)于混凝土的具體抗壓程度卻高于S95。當(dāng)摻量為11%時(shí)，S115-15的超細(xì)礦粉混凝土的3d強(qiáng)度與比起S95的礦粉混凝土可以提升一個(gè)水平。若是摻量為22%時(shí)，S115-15的超細(xì)礦粉混凝土28d強(qiáng)度與比起S95的礦粉混凝土可以提升大致為16MPA。與此同時(shí)，對(duì)于混凝土的質(zhì)量以及耐久性的方面來看，以電通量和氯離子的擴(kuò)散系數(shù)來講，S115-15的超細(xì)礦粉所配置的普通混凝土更加有助于混凝土的耐久力的生成，從而有助于建筑施工時(shí)對(duì)于混凝土質(zhì)量的需求。多數(shù)施工團(tuán)隊(duì)在不考慮經(jīng)濟(jì)條件的情況下往往采用 S115-15超細(xì)礦粉來對(duì)混凝土進(jìn)行科學(xué)的配制。因?yàn)槌?xì)礦粉可以更加適用于混凝土的制作，也能在一定程度上提升混凝土的質(zhì)量。但是，S115-15的超細(xì)礦粉的摻量并不會(huì)為混凝土的整體抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生過高的影響，因此，在進(jìn)行用料選擇時(shí)，將其摻量可以控制在11%～22% 之間，以此來保證S115-15的超細(xì)礦粉摻量適中，并有效保證混凝土的整體質(zhì)量以及耐久性，也能保證建筑施工團(tuán)隊(duì)可以使用此類的混凝土來提升整體的施工質(zhì)量，在提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)推進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

3 結(jié)論

超細(xì)礦渣微粉通過復(fù)雜的工序，對(duì)原有的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大的改變，也對(duì)超細(xì)礦渣微粉的不同化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生了重要的影響。經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，超細(xì)礦渣微粉經(jīng)過一系列工藝的打磨后，改變了原來的結(jié)構(gòu)，新型超細(xì)礦渣微粉更加適用于混凝土的制作中，在制作中可將混凝土的質(zhì)量進(jìn)行一定程度的提升。在當(dāng)前我國部分建筑工程施工行業(yè)中，為了提升建筑工程的質(zhì)量，已經(jīng)逐漸采用超細(xì)礦渣微粉用于混凝土的預(yù)制過程中，并保證混凝土的耐久性優(yōu)良，從而保證建筑的質(zhì)量達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，并推進(jìn)我國礦渣產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

[1]姜其斌, 何力, 李文武,等. 工業(yè)廢渣超細(xì)粉磨以及在水泥生產(chǎn)降本增效中的實(shí)際應(yīng)用[J]. 水泥, 2017(5):19-22.

[2]邢亞兵, 王毅, 胡凱偉. 超細(xì)礦渣粉對(duì)硅酸鹽水泥性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J].材料導(dǎo)報(bào):納米與新材料專輯, 2017(S1):402-405.

[3]李洪馬, 潘志華, 姜海東,等. 毛細(xì)作用下硫酸鹽溶液在水泥基材料中的傳輸研究[J]. 混凝土與水泥制品, 2017(7):11-16.

[4]汪立軍. 礦渣微粉對(duì)水泥混凝土抗裂性的影響[J]. 城市建筑, 2017(9):227-227.

[5]仵祺, 李樹山, 解偉. Na2CO3及Na2SO4對(duì)大摻量礦渣微粉-水泥復(fù)合膠凝材料早期強(qiáng)度的影響[J]. 中國水運(yùn)月刊, 2017, 17(1):254-256.