混凝土掺合料开发技术研究.pdf

2015年第12期(总第165期)
江西建材
掺合料与外加剂
混凝土捲合料开发技术研究
吴群郑辉傅坚明'郭亚超
1.衢?市建设工程质量监督站,浙江衢州324000;2.北京宏鑫预拌砂浆混凝土有限公司
摘要:本文依据混凝土掺合料的特性,对掺合料应用技术核心问题和掺合料三效应
进行了研究,并对混凝土掺合料开发的技术路线进行了探讨。提出在混凝土掺合料
选材和开发中需要注意区分掺合料的主导效应问题,同时要更加重视掺合料的材料
复合化,为高性能混凝土掺合料技术的发展提供一点借鉴。
关键词:混凝土;掺合料;形态效应;活性效应;微集料效应;复合
混凝土掺合料的使用不仅可以将工业废料或采相互影响
矿废弃尾料转变成有价值的商品,而且可以降低生2.1掺合料的形态效应
产混凝土所需要的能耗并减少C2的排放量。所
形态效成是形貌学上.的特点,指掺合料粉料由
以,尢论从经济效益、社会效益还是环保意义来讲,其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配
抑或从技术优势来讲,掺合料都是现代混凝土不可等物理性状所产生的效应。典型的
或缺的生态环境材料。随着大规模建设的进行利高
粉煤灰:煤粉经高温燃烧后形成的掺合料颗粒,
性能混凝土应用技术的推ア,业内常用的硅粉、矿绝大多数为玻璃微珠,这部分外表比较光滑的类球形
粉、粉煤灰等掺合料渐渐地出现供不应求的问题。颗粒,由硅铝玻璃体绌成,尺寸多在儿微米到儿十微
据多年的从业经验,仅从技术角度对混凝士掺米。由于球形颗粒表面光滑,故掺入混凝士之后能起
合料的开发技术作一削述。
滚球润滑作用,这对于减少混凝土拌合物的需水量和
提高混凝土拌合物的工.作性具有积极作用。
1技术核心问题
2硅灰(属于一种偏硅酸盐,山平均直径为
在水泥中掺入各种不同粒度分布的矿物质掺
0.1um的极细球状颗粒组成):硅灰颗粒一般以成块
料,其技术核心问题就是获得水泥基材料的密实填的形式存在,降低混凝土及砂業的流动性,增加需水
充结构,改善混凝土的综合性能
量,但却对抗裂和防止离析有利。
掺合料的这种不寻常的形态效应常常会影响其
2掺合料的三效应
他效应的发挥,因此,应看作掺合料在混凝土中的第
任何一种掺合料,都具有形态效应、活性效应和一个基本效应
微集料效应(填充效应),这三个效应共存于一体且
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2.2掺合料的活性
选材
掺合料的活性是指混凝土中掺合料的活性成分
混凝土掺合料的选材范较为广泛,只要符合
所产生的化学效应,也就是通常说的火山灰反应:《建筑材料放射性生防护标准》的材料,理论上都
活性S(O2和Al2O。与Ca(OH)2反应,生成类似于水可以作为混凝土掺合料。就算是氧化钙、氧化镁等
泥水化所产生的水化佳酸钙和水化铝酸钙等反应イ量异常,造成复合胶凝材料安定性问题的,也可以
物。这些水化产物可作为胶凝材料的一部分起到增在合理用基泡同内与其他品种的掺合料复合使用。
強作用。火山灰反应从水泥水化析出的氯氧化钙3.2区分掺合料的主导效应
a(OH)2]吸附到掺合料颗粒表面的时候开始,
3.2.1活性效应为主导
直可延续到28d以后的相当长时问内
a.主要活性成分是活性SiO2,而且玻璃体含量
由于火山灰反应对湿度的敏感性比常规水泥更较高的掺合料,一般对其中的不利因素加以注意即
高,因此要充分发挥火山灰材料的总体效应,长时间可。比如嚼渣(化学成分如表1),应对共中有缓凝
的保湿养护是十分重要的。没有足够的保渌养护
作用的P20O5含量加以限制:钢渣中含有大量的铁的
火山灰只能够起到非胶凝性填料的作用。
氧化物,易造成安定性河题,则应对其含铁量加以限
2.3掺合料的微集料效应
制
掺合料的微集料效应(填充效应)是指掺合料中
表1磷渣粉的化学成分(wt,%
的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之间,填充孔隙和 Cao Si@2P
A?2O。Fe2O
F
毛孔,改善泥凝土孔结构和增大密实度的特性。
7-210-4808-262-5k
0.8-3.02.5-3
①非活性掺合料微粒尽管只是填料的作用,但当然,在性价比合理的范围内,最好在粉时对粒度
因在水泥浆体中分散状态良好,有助于新拌混凝土进行一定的控制,与水泥粒度配合,在发挥活性效应
和硬化混凝土均匀性的改善,也有助于混凝土中孔的同时也充分发挥其微集料效应(填充效应)。
隙和毛细孔的充填和“细化”。
b.主要活性成分是Al2O。的掺合料,因其随AS2
2活性掺合料微集料效应除具有填料作用外,CH的比率及反应温度的不同,会生成不同的水化产
还因生成类似于水泥水化所产生的水化砫酸钙和水物,一般不单独使用,而是考虑与其他掺合料共同作
化铝酸钙等反应产物,明显地增强硬化浆体的结构用。比如 Pyrament水泥,含矿渣6%、粉煤灰13%
强度。
35%、偏高岭土10%(偏高岭土:尤定型砫酸铝(Al2O
2SiO2,AS2)),早期强度、后期强度均佳。
3掺合料开发的技术路线
使用以活性A203成分为主的掺合料,一定要注
掺合料的开发,包插新品种的开发和原有掺合意后期强度是否存在倒缩等耐久性问题,必须引起
料复合技术的开发
足够的重视,不然,后果不堪设想
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