試論混凝土摻合料應(yīng)用和生產(chǎn)技術(shù)

王立伍

大連出口加工區(qū)基安商品混凝土有限公司 遼寧大連 116000

摻合料最開(kāi)始的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是為了改善混凝土拌合物的和易性，且出于節(jié)省水泥的目的，但隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的日益發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到這樣一種材料應(yīng)用所具備的必然性和價(jià)值。通俗地說(shuō)，如果需要配置高性能的混凝土，只需要使用高品質(zhì)通用水泥搭配高性能減水劑和混凝土摻合料即可，其在改善混凝土耐久性能和力學(xué)性能方面發(fā)揮的所用，不容忽視。

1 摻合料的作用機(jī)理

混凝土摻合料通過(guò)改善水泥膠凝材料的數(shù)量和組成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土耐久性和強(qiáng)度的提升，并且大幅度提升了混凝土體積的穩(wěn)定性和和易性。具體來(lái)說(shuō)這樣幾重效果的達(dá)成，本質(zhì)上是借助如下幾種理化效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

1.1 活性效應(yīng)

這里所謂的“活性”指的是摻合料顆粒的表面，堿性石灰(通常還含有石膏) 溶液里在常溫條件下溶解Si02,A1203等的難易程度。概括地說(shuō)，組成活性效應(yīng)的大小和化學(xué)組成、摻合料的表面積都有很大程度上的關(guān)系。比如化學(xué)組成相同時(shí)玻璃體的活性明顯更高；但同樣是玻璃體，熔體快速冷卻的卻比緩慢冷卻的活性高。

1.2 形態(tài)效應(yīng)

這里所謂的“形態(tài)”指的是摻合料顆粒的表觀(guān)特征，比如橢球形、不規(guī)則形、球形、片形、柱形等的描述，也包括顆粒表面的孔隙情況、粗糙程度等。若加入了“形態(tài)”較為理想的摻合料，那么混凝土拌合物的需水量小、流動(dòng)性好，會(huì)更有利于其耐久性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度以及和易行性等相關(guān)數(shù)據(jù)的提升。

1.3 填充效應(yīng)

這里所謂的“填充”指的是將摻合料顆粒填充在水泥膠凝材料的空隙當(dāng)中，尤其是摻和了高效減水劑和礦物摻合料（順序有先后）的混凝土，更具有非常理想的減水增塑效果。

2 摻合料的應(yīng)用效果和生產(chǎn)技術(shù)

2.1 混凝土摻合料的應(yīng)用效果

因?yàn)榛炷翐胶狭暇哂懈纳苹炷聊途眯?、和易性，增加其?qiáng)度的功效，因此混凝土摻合料技術(shù)自然成為涉及混凝土性能的全面提升。第一，減水功能。雖然優(yōu)質(zhì)粉煤灰因?yàn)榍蛐蔚耐饷?，依然擁有了一定的堿水效果，但若是混凝土當(dāng)中增加高效的減水劑以及礦物摻合料，那么這種減水效果會(huì)更加理想。第二，緩凝功能。諸如粉煤灰、礦渣粉、煤砰石細(xì)粉等，因?yàn)榛炷翐胶狭纤徛?，都?huì)滋生出一定的緩凝效果，因此合理選擇礦物摻合料的數(shù)量及質(zhì)量，很大程度上可以促成緩凝效果的達(dá)成[1]。第三，膨脹功能?；炷恋呐蛎泟┦恰颁X礬土+石膏+硫酸鋁”，而為了降低膨脹劑的成本，可以充分利用工業(yè)廢棄物，比如含鋁成分較多的自燃煤砰石或者粉煤灰等都可以代替鋁礬土制備具有膨脹功能的混凝土摻合料。第四，防水功能。摻有微膨脹摻合料和高效減水劑的膠凝材料，能夠生成密實(shí)度非常理想的水泥石。這樣的水泥是可以做到不使用任何防水劑就能夠輕松防滲、抗?jié)B的效果。第五，抗腐蝕功能?；炷翐胶狭纤瘯r(shí)必然會(huì)消耗摻合料界面和水泥熟料過(guò)渡區(qū)的部分水化鋁酸鈣、氫氧化鈣，如此就會(huì)形成耐腐蝕的鈣礬石、低堿型水化硅酸鈣。與此同時(shí)，鋁氧八面體絡(luò)陰離子團(tuán)與鈉離子、鉀離子結(jié)合而成的硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)，會(huì)進(jìn)一步固定水化鋁硅酸鈣，讓游離堿含量降低、更降低堿骨料反應(yīng)發(fā)生的可能性。

2.2 混凝土摻合料生產(chǎn)技術(shù)

目前，混凝土摻合料的生產(chǎn)和應(yīng)用以及擴(kuò)充為一門(mén)成熟的技術(shù)，畢竟很多的工業(yè)廢棄物都可以被重新加工、利用，制作成混凝土摻合料。在具體生產(chǎn)技術(shù)方面，包括如下五種細(xì)節(jié)：第一，超疊加效應(yīng)。這種技術(shù)主要是指利用各種礦物質(zhì)摻合料的不同細(xì)度、不同數(shù)量、不同顯微形態(tài)以及不同的表秒活性，進(jìn)行有效搭配，在取長(zhǎng)補(bǔ)短、材料優(yōu)化的過(guò)程中，讓混凝土擁有更好的性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的超疊加效應(yīng)。換言之在生產(chǎn)過(guò)程中使用不同的材料、將其進(jìn)行合理的搭配與組合，往往會(huì)取得比單獨(dú)應(yīng)用其中一種材料效果更為理想的結(jié)論。而且有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，若大幅度提高礦物質(zhì)摻合料的用量與占比，其混凝土的強(qiáng)度將會(huì)提升4%-13%。第二，復(fù)合激發(fā)劑技術(shù)。復(fù)合激發(fā)劑通常包括這樣三種成分，即硫酸鹽激發(fā)劑、水泥熟料和鉀水泥熟料、鈉等堿金屬鹽[2]。其中硫酸鹽激發(fā)劑也就是我們通常所說(shuō)的石膏，可以用來(lái)激發(fā)混凝土摻合料的活性，尤其對(duì)三氧化二鋁含量較高的粉煤灰、煤砰石效果顯著。水泥熟料和鉀水泥熟料也就是通常提到的石灰激發(fā)劑，針對(duì)以二氧化硅為主的混凝土摻合料，如礦渣、硅灰等比較有效。鉀、鈉等堿金屬鹽可提高混凝土早期強(qiáng)度，在水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣的激發(fā)下，可以形成具有膠結(jié)能力的水化硅酸鈣。第三，預(yù)處理技術(shù)。這種技術(shù)主要是指有的礦物摻合料在經(jīng)過(guò)預(yù)處理以后，可以提高品質(zhì)，比如粉煤灰含碳量高的話(huà)就會(huì)影響到外加劑的使用效果；如果對(duì)粉煤灰進(jìn)行預(yù)處理，降低活性碳的活性，或者通過(guò)預(yù)處理想辦法激發(fā)摻合料的活性，就會(huì)有助于混凝土早期強(qiáng)度的提升。第五，助磨劑技術(shù)。因?yàn)楝F(xiàn)階段礦物摻合料的顆粒只有足夠細(xì)小才能真正意義上發(fā)揮作用，所以在具體的粉磨礦物摻合料時(shí)可以加入各種助磨劑，實(shí)現(xiàn)研磨效率的提升。

不可否認(rèn)的是，當(dāng)前社會(huì)人們對(duì)混凝土摻合料的應(yīng)用和生產(chǎn)技術(shù)尚且認(rèn)知的還不夠全面，也是因?yàn)槿绱?，?dǎo)致其在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)槿狈ε涮椎臉?biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用規(guī)范，沒(méi)有辦法將自身的作用和價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)、發(fā)揮至極致。針對(duì)目前混凝土摻合料在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中呈現(xiàn)出的各種缺陷、暴露出的各種弊端，相關(guān)生產(chǎn)部門(mén)和管理者應(yīng)采取積極有效的策略，推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的生成，采取合理有效的防治方法，提高技術(shù)應(yīng)用的綜合性和效果[3]。嚴(yán)格意義來(lái)說(shuō)，混凝土摻合料只有真正走向規(guī)模化、專(zhuān)業(yè)化的道路，才能最大效率地利用工業(yè)廢渣、降低損耗，為工業(yè)生產(chǎn)和混凝土的使用提供必要的保障、增添相應(yīng)的價(jià)值。