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矿渣水泥和普通硅酸盐水泥的优缺点
(作者:佚名?本信息发布于2009年04月01日,共有 3214人浏览)[字体:大 中 小]
矿渣硅酸盐水泥:
优点:凝结时间稳定,初凝一般在2:30~4:00小时; 终凝一般在4:30~6:30小时,强度稳定,水化热低,耐水性和抗碳酸盐性能与硅酸盐水泥相近,在淡水和硫酸盐水泥中的稳定性优于硅酸盐水泥,耐热性较好,与钢筋的粘结力也很好。
缺点:抗大气性及抗冻性不及硅酸盐水泥;和易性较差,泌水量大,所以不宜于冬天露天施工使用,因此在施工中要采取相应措施:加强保潮养护,严格控制加水量,低温施工时采用保温养护等,也可以加入一些外加剂。如:减水剂、元明粉(Na2SO4)、明矾石粉、三乙醇胺等,以提高矿渣水泥的早期强度。
根据上述矿渣水泥的性能特点,矿渣水泥可代替硅酸盐水泥广泛使用于地面及地下建筑,制造各种混凝土和钢筋混凝土制品构件。由于抗蚀性较好,可用于水工及海工建筑;由于水化热低,可用于大体积混凝土工程;由于耐热性较好,可用于高温车间,温度达300~400℃的热气体通道等。
普通硅酸盐水泥:
优点:早期强度高,凝结时间早于矿渣硅酸盐水泥,抗大气性及抗冻性优于矿渣水泥,泌水量小,因此冬季使用较矿渣水泥好。由于凝结时间快、早期强度发挥好,适用于高层建筑及大体积砼工程、重要工程等。
运输、贮存当中应注意的事项:
由于水泥是水硬性胶凝材料,因此在运输和贮存中要注意防淋、防潮、要妥善保管,施工现场库存量不易太多,存放时间不易过长,检验合格存放期达一个月后,应经复检合格再使用,以免超期变质、强度降低、凝结时间变长,给施工质量带来不必要的损失。
石膏矿渣水泥砂浆、砼表面易起砂、石灰矿渣水泥强度低、碱—矿渣水泥易吸湿性、施工不方便问题、Na+易产生碱骨料反应问题、在空气中干缩大等用矿渣等工业废渣与碱性和硫酸盐激发剂,磨制成的碱—矿渣水泥(或称碱—矿渣胶凝材料)。它有一些优良性能和节能特点,但却存在一些难以克服的缺点,例如碱骨料反应问题、干缩性大的问题、水泥本身的易吸湿性问题,施工中由于其砂浆和砼粘性大、难以操作问题,对人身和设备的腐蚀问题以及原材料(工业废渣)的来源问题等,故不可能广泛地推广生产和使用。
? 粉煤灰在高速公路水泥混凝土路面工程中的应用
????????????????????????????????? 交通部公路科学研究所??? 傅智
??? 1前言
??? 我国粉煤灰在高速公路水泥混凝土路面工程中的采用自1994年后开始,主要使用在滑膜机械施工的高速公路水泥混凝土路面工程中,其它施工方式除了振碾混凝土路面外使用得很少,而振碾混凝土路面由于其平整度和表面耐磨性等问题,虽然做了试验路段,但在大规模高速公路建设中仍使用较少,其主要原因是现行《公路水泥混凝土路面设计规范》JTJ012-94中规定在高速公路水泥混凝土路面中只能使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥在中等和轻交通的路面,可采用矿渣硅酸盐水泥。粉煤灰硅酸盐水泥没有提及,一般认为在高速公路路面中是不可使用的。
??? 国家“八五”科技攻关项目“滑模摊铺水泥混凝土路面修筑成套技术研究”中,将粉媒灰在滑模机械施工的水泥混凝土路面中的应用作为生产高性能道路混凝土的重要技术手段之一,进行了广泛深入的研究和大规模推广,目前,使用粉煤灰已经建成广东广花高速公路10km;深汕高速公路320km;佛开高速公路50km;今年正在施工的湖北省黄黄高速公路80km滑模摊铺水泥混凝土路面工程全部使用了粉煤灰。滑模施工掺粉煤灰的高速公路冰泥混凝土路面里程总计460km。使用了19.32万tI、Ⅱ级粉煤灰,掺量为水泥用量的1/4-1/10。节约了2.5万t水泥和1000万元投资。节约9399亩土地。减少了排放进大气CO22.5万t。
??? 粉煤灰在水泥混凝土路面工程中的使用主要参照国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90,据研究,在高速公路水泥混凝土路面工程中使用粉煤灰主要有以下技术要求:
??? 2? 高速公路水泥混凝土路面工程中使用粉煤灰的主要技术要求
??? 2.1粉煤灰的品质
??? 在水泥混凝土路面工程中使用的干粉煤灰要求达到I、Ⅱ级灰的技术要求,并优先采用磨细粉煤灰,即细度(45μm方孔筛筛余)≤20%;烧失量≤8%;需水量比≤105%;SO3含量≤3%。Ⅲ级粉煤灰除非有专门的粉煤灰水泥混凝上试验论证证明路面所要求的抗折强度达到要求,否则,不得使用。湿排粉煤灰结块成团,搅拌不开或不均匀,严重影响和降低混凝土混合料的质量,不得在水泥混凝土路面工程中使用。
??? 2.2粉煤灰的掺量
??? 研究表明:水泥混凝土路面中推荐掺用的粉煤灰量—般使用普通硅酸盐水泥应在1/4-1/10之间,试验路段工程中的最大掺量30%;但早期抗折强度偏低,断板及养护问题突出,不推荐大掺量。我们的指导思想是使用粉煤灰,应在保证路面混凝土各项要求的前提下进行,不追求高掺量。另—个重要原因是我国高速公路使用的水泥绝大多数是普通硅酸盐水泥,这与国际上使用波特兰水泥不同,这种水泥中已经掺有15%左右的混合材料,如果掺30%粉煤灰,混合材料的总量已超45%之多。这佯多的粉煤灰和混合材料,从胶材料理论上讲是不合适的,是不可能全部水化发挥强度效能的,国内外的理论研究表明:硅酸盐水泥中可释放出的Ca(OH)2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应,从而得到强度。如果粉煤灰的掺用不能得到应有的强度,那么它于混凝土中的土和石粉的功能是—样的,对混凝土路面性能是有害而无利的。
??? 2.3粉煤灰水泥混凝土配合比设计
??? 粉煤灰水泥混凝土路面配合比设计方法使用超掺法,超掺系数I级灰使用1.3;Ⅱ级灰采用1.5。超过部分代砂并折减砂的用量。我们研究规定在任何情况下,水泥混凝土路面中使用的水泥用量不得小于250kg/m3;粉煤灰的最大用量不得大于100kg/m3;—般高速公路滑模摊铺水泥混凝土路面工程使用水泥525号用量为300-320kg/m3;粉煤灰用量50-80kg/m3。粉煤灰混凝土的其它配合比设汁参数与普通路面混凝土基本相同,仅在使用引气剂时(要求在水泥混凝土路面工程中强制使用),达到相同含气量的引气剂剂量要成倍增大。
??? 3 水泥混凝土路面工程中使用粉煤灰的优缺点
??? 3.1改善工作性
??? 水泥混凝土中使用粉煤灰,不仅使胶疑材料的总量增大,路面外观光滑平整;而且工作性大大改善,以滑模摊铺水泥混凝土路面为例,研究表明:粉煤灰水泥混凝土的振动粘度系数减少,有利于振捣密实,同时其静态塌落度较小,有利防止路面塌边。滑模摊铺水泥混凝土路面耀解决的主要工艺矛盾是振捣密实要求较稀的混合料(较小的振动粘度系数)和防止塌边要求较干的拌和物(塌落度较小)协调统一。目前的研究表明,只有掺粉煤灰具备解决上述相互矛盾的工艺要求,分析表明;这是由于粉煤灰具有较大的表面积和球状微珠对流变性能的影响所致。
??? 3.2提高后期抗折强度
滑模摊铺水泥混凝土路面使用粉煤灰,尽管早期抗折强度略偏低,但后期抗折强度高。使用20%以上的Ⅱ级粉煤灰,10个月的抗折强度可超过7MPa,详见表1。
??? 表1?????????????????????????????? 掺粉煤灰的水泥混凝土路面抗折强度
???????????????????????????????????????????? 随龄期的增长状况
I级粉煤灰
掺量(%)C
抗折强度(MPa)
水灰比W/C
水泥用量
kg/m3
普硅水泥525号
7d
28d
90d
(超过)1a
W/C=0.42
0
5.3
6.0
6.1
6.2
C=350
10
5.1
5.6
6.2
7.0
C=330
15
4.7
5.4

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