超細復合摻合料在混凝土中的應用

黃清林，楊曉偉

（1. 浙江智峰科技有限公司，浙江 嘉興 314000；2. 嘉興南方混凝土制品有限公司，浙江 嘉興 314000）

0 前言

優質礦物摻合料在混凝土中取代水泥，能夠節約能源、減少環境污染，被譽為混凝土的不可缺少的“第六組分”。復合摻合料是配制高性能混凝土的必要材料之一，是制作高性能混凝土的功能性組分材料。它通過復合膠凝效應、誘導激活效應、表面微晶化效應、界面耦合效應、微集料效應，不僅可以改善混凝土的工作性能，而且對混凝土耐久性等都有十分顯著改善。

復合化可以將低品質材料與高品質材料搭配使用，并通過生產過程中合理的組分配比、必要的激發劑技術等，將復合摻合料的性能大幅度提高，既實現了有效供給，又提高了技術經濟性能，還解決了環境保護等一系列問題。摻合料復合能夠產生“組合效應”，可以解決混凝土中存在的若干技術問題。

每種摻合料都有其自身的特點，在制作混凝土時應充分發揮其各自的優勢，利用幾種礦物摻合料之間良好的技術耦合性，充分發揮幾種摻合料的協同作用。隨著摻合料應用技術的普及，實際工程應用中經常發現使用單一品種的摻合料對混凝土性能存在一些不良影響，包括早期強度發展受限、抗碳化等耐久性能不足等，由此將若干種類的摻合料復合后使用成為了業界的熱點。同時，隨著設計、施工技術的不斷發展，對混凝土材料也提出了新的要求，最突出表現為高強、高耐久，這也促成了對復合摻合料技術的發展需求。

1 超細復合摻合料的配制

本文中的超細復合摻合料是利用市場上化工生產企業的固體廢棄物硅渣（水淬渣）、礦渣、鋼渣及建筑再生石粉按一定的比例進行超細粉磨，再通過輔助添加劑進行改性，提高其與水泥、外加劑的適應性。在生產過程中發現，立磨的產量要優于球磨。

1.1 超細復合摻合料的主要化學指標

見表 1。

表 1 超細復合摻合料化學指標 %

1.2 超細復合摻合料的物理指標

見表 2。

表 2 超細復合摻合料物理指標 %

2 混凝土試驗原材料

（1）水泥：試驗采用南方水泥廠生產的 P·O42.5水泥，性能試驗結果如表 3 所示。

表 3 水泥技術指標

（2）礦粉：試驗采用張家港某廠生產的礦粉，等級為 S95，其礦粉性能技術指標如表 4 所示。

表 4 礦粉技術指標

（3）粉煤灰：試驗采用嘉興電廠的 Ⅱ 級灰 F 類，其性能技術指標如表 5 所示。

表 5 粉煤灰的技術指標 %

（4）外加劑：試驗采用高性能聚羧酸減水劑，規格為 HQL-I 型，含固量 22.06%，密度 1.045g/cm3，混凝土減水率 27%。

（5）機制砂：試驗用細骨料采用浙江安吉機制砂，細度模數 μf=2.8，Ⅱ區中砂，表觀密度 2.65g/cm3，含泥量 4.5%，泥塊含量 0.6%。

（6）碎石：試驗用粗骨料采用浙江建德碎石，規格為 5～31.5mm 連續級配，針片狀含量 5%，含泥量0.3%，壓碎指標 6.5%，表觀密度 2.70g/cm3，各項指標均符合標準要求。

3 試驗及結果

根據原材料的質量情況，利用超細復合摻合料代替粉煤灰及礦粉與粉煤灰做對比試驗，從 C25、C30、C35 三個強度等級進行了多輪試驗驗證，結果比較理想，試驗結果見表 6。表中序號 1 為基準正常的配合比；序號 2 為超細復合摻合料等量替代粉煤灰；序號 3為超細復合摻合料代替礦粉與粉煤灰。

4 工程應用

自 2020 年 4 月份開始，我們把超細復合摻合料應用于混凝土生產，對多個工程項目進行澆筑跟蹤，混凝土的坍落度損失情況正常、和易性良好、工作性能優良、混凝土表面無泌水，泵送正常，超高層泵送也相當順利。拆模后混凝土表面光滑無質量缺陷，現場混凝土強度正常遞增，碳化正常，現場 28 天同條件試塊強度與試驗強度相比有所提高。如今使用超細復合摻合料供應混凝土 300 多萬立方，客戶反映質量穩定、工作性能好，而且還能降低生產成本。按目前浙江嘉興市場 P·O42.5 水泥到混凝土公司價格為 480 元/噸，S95 礦粉 430 元/噸，粉煤灰 260 元/噸，超細復合摻合料 220元/噸計算，C25 超細摻合料替代粉煤灰每立方節約 2.4元；替代礦粉與粉煤灰的節約 10.05 元。C30 超細摻合料替代粉煤灰每方節約 2.4 元；替代礦粉與粉煤灰的節約 9.32元。C35 超細摻合料替代粉煤灰每方節約 2.4元；替代礦粉與粉煤灰的節約 10.85 元材料成本。

5 結語

（1）超細復合材料的推廣使用，不但可以改善混凝土的工作性能，而且能解決由于電廠優質粉煤灰緊缺的矛盾，杜絕低品質粉煤灰給混凝土企業帶來的危害，同時解決假礦粉困擾。

（2）使用超細復合料配制混凝土時，首先要對超細復合摻合料做外加劑適應性試驗，沒有進行改性的超細復合摻合料不一定與外加劑匹配。

（3）利用建筑固廢與工業固廢生產的超細復合摻合料要做好有害物質的檢測，如對氯離子、放射性的檢測，每批進廠必須檢測合格方能使用。

（4）使用超細復合摻合料替代粉煤灰時，可以適當降低用水量，且 7 天、28 天強度比基準樣要高 3～4MPa；替代礦粉與粉煤灰的 7 天相對略低，但 28 天要比基準高。

（5）使用超細復合摻合料的混凝土，抗滲效果特別突出，針對 C25、C30 混凝土未摻膨脹劑情況下，混凝土抗滲等級達到 P12 以上。

表 6 混凝土對比試驗