摘 要：利用磨細礦渣配制大體積混凝土和高強混凝土。研究了礦渣細度和摻量對水泥砂漿流動度及強度的影響，以及利用磨細礦渣配制大體積混凝土和高強混凝土?xí)r礦渣的最佳摻量。
關(guān)鍵詞：磨細礦渣 細度 摻量 大體積混凝土 高強混凝土
中圖分類號：TU375 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7973（2006）2-0084-02
一、試驗研究
1．原材料
原材料包括PO52.5 水泥（其物理力學(xué)性能見表1）、本地河砂（II 區(qū)中砂）、級配碎石（5～25mm）、飲用水、FDN高效減水劑和商品磨細礦渣（比表面積分別為400m2/kg、550m2/kg、600m2/kg 和750m2/kg，礦渣化學(xué)成分見表2）。
2．試驗方法
水泥砂漿、水泥混凝土試件在標(biāo)準條件下養(yǎng)護24h 后拆模，養(yǎng)護至規(guī)定齡期，檢測試件強度；水泥砂漿強度試驗按《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》（GB/T 17671-1999）進行；水泥砂漿流動度試驗、混凝土強度試驗按《公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程》（JTJ 053－94）進行。
二、試驗結(jié)果
1．磨細礦渣對水泥砂漿性能的影響
?。?）礦渣對水泥砂漿流動度的影響
不同細度的礦渣分別取代水泥，測定其水泥砂漿的流動度，試驗結(jié)果見表3。編號3-1 為未摻礦渣的對照組，編號3-2~3-5 為用不同細度的礦渣等量取代30％的水泥的試驗組。
由表3 試驗結(jié)果可知，磨細礦渣的摻入提高了砂漿的流動度，但不同礦渣細度對砂漿流動度的影響不大。
?。?）礦渣對水泥砂漿強度的影響
將比表面積為550m2/kg 和600m2/kg 的磨細礦渣分別按30％、40％、50％、60％四個摻量等量取代水泥，按標(biāo)準方法成型砂漿試件，經(jīng)標(biāo)準養(yǎng)護，測定其3 天、7 天、28 天抗壓抗折強度，試驗結(jié)果見表4。
由表4 試驗結(jié)果可知，摻入30％～60％的礦渣后，3d 抗折抗壓強度較不摻礦渣的基準樣強度低，7d 強度基本持平，28d 強度全面超過基準樣；而相同礦渣摻量，比表面積由550m2/kg 增加到600m2/kg 時，砂漿的抗折抗壓強度都有所提高。
2．磨細礦渣對混凝土性能的影響
?。?）采用磨細礦渣配制高強混凝土
采用比表面積為750m2/kg 的磨細礦渣，配制坍落度大于180mm，強度等級大于C60 的高強混凝土，不同礦渣摻量及配合比配制的大體積混凝土的試驗結(jié)果見表5。由表6 的試驗結(jié)果可知，摻入礦渣后，混凝土和易性明顯改善，混凝土早期強度、后期強度均超過基準樣，28d 強度隨礦渣摻量的增加而增加，考慮早期強度，礦渣最佳摻量為40％～50％。采用礦渣可以配制出強度皆滿足要求的C60～C80 高強混凝土。
?。?）采用磨細礦渣配制大體積混凝土
采用比表面積為550m2/kg 的磨細礦渣取代部分水泥，配制坍落度大于180mm 的泵送大體積混凝土，不同礦渣摻量及配合比配制的大體積混凝土的試驗結(jié)果見表6。由表6 試驗結(jié)果可知，摻加礦渣后，混凝土坍落度值增加，7d、28d、90d 強度超過基準樣。隨著礦渣摻量的增加，強度呈先增加后降低的趨勢，礦渣最佳摻量為40～50％。
注：配合比——水：膠凝材料：砂：碎石
磨細礦渣配制高強混凝土和大體積混凝土，混凝土坍落度隨礦渣的摻入增加，這是因為混凝土為連續(xù)級配的顆粒堆積體系，粗骨料間隙由細集料填充，細集料由水泥顆粒填充，水泥顆粒之間的間隙由更細的顆粒填充。磨細礦渣當(dāng)其比表面積大于500m2/kg 時，小于30um 的顆粒含量達一般可達80％以上，小于10um 的顆粒含量也超過30％，細度較水泥小，因而可起到填充水泥間隙的微集料作用，使混凝土形成自密堆積體系，從而改善其和易性，降低單位體積用水量?；炷翉姸仍黾觿t是因為混凝土的漿體與集料界面是其破壞的薄弱界面，摻入磨細礦渣后，能有效地減少CH 晶體在界面區(qū)的富集，改善集料與水泥漿體的界面薄弱區(qū)，隨著礦渣微粉細度的增加，其改善效果更為明顯。此外，磨細礦渣中小于10um 的顆粒在混凝土中起微晶核作用，改善了水化產(chǎn)物在空間的分布，使之分布更均勻，混凝土更加密實。所有這些都有利于混凝土強度的提高。至于摻加礦渣后早期強度降低是因為礦渣在早期（3 天）基本不參與水化，只作為微集料起填充作用。到中后期（28 天左右），礦渣才發(fā)揮火山灰效應(yīng)，改善集料與水泥漿體的薄弱界面，使礦渣水泥砂漿強度達到或超過基準試件的強度。
三、結(jié)論
?。?）礦渣的摻入對砂漿的流動度有很大的改善作用，但其細度對流動度其影響不大，而隨著礦渣細度的增加，砂漿強度有所提高。
?。?）摻入磨細礦渣使大體積混凝土、高強混凝土和易性大大改善，泌水減少，工作性提高。
?。?）摻入磨細礦渣（比表面積大于550m2/kg）使得大體積混凝土、高強混凝土早期強度、后期強度都得到提高，礦渣最佳摻量為40～50％。
（4）摻入磨細礦渣后，混凝土更加密實，水化產(chǎn)物分布更加均勻，同時減少CH 晶體在界面區(qū)的富集，改善了集料與水泥漿體的界面薄弱區(qū)，因而和易性、強度都得到提高。
參考文獻
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