礦粉和粉煤灰復(fù)摻砼在萊州電廠建筑工程中的應(yīng)用
礦渣微粉（以下簡稱礦粉）用于混凝土的澆筑施工在國內(nèi)建筑行業(yè)已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。各研究機(jī)構(gòu)也專門對礦渣微粉的特性進(jìn)行了深入研究和大規(guī)模的開發(fā)利用，我國混凝土膠凝材料體系正由“水泥”、“水泥+粉煤灰”向“水泥+粉煤灰+礦粉”體系轉(zhuǎn)變。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土的粒化高爐礦渣微粉》（GB18046-2008）頒布實(shí)施，也為我們合理應(yīng)用礦渣微粉提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
研究結(jié)果顯示摻礦粉混凝土性能良好，節(jié)約能源，改善環(huán)境，被成為綠色混凝土。我們根據(jù)相關(guān)規(guī)范，借鑒有關(guān)成果，直接進(jìn)行混凝土試驗(yàn)，并已經(jīng)成功運(yùn)用于華電萊州項(xiàng)目的混凝土工程中，取得良好成效。
我們通過大量試驗(yàn)總結(jié)，針對礦粉對混凝土性能的影響進(jìn)行了總結(jié)比較：
1. 礦粉對混凝土工作性能和力學(xué)性能的影響
1）礦粉和Ⅱ級粉煤灰復(fù)合配制混凝土，可以充分發(fā)揮二者的“優(yōu)勢互補(bǔ)效應(yīng)”，使混凝土的坍落度增加，和易性好，粘聚性好，泌水現(xiàn)象得到改善。同時混凝土成本可顯著降低。
2）針對水泥-粉煤灰-礦粉膠凝材料體系，在等量取代的前提下，粉煤灰的摻量以不超過20%為宜，粉煤灰和礦粉摻量以不超過40%為宜，同時重視60d或90d混凝土強(qiáng)度，以充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。
“水泥+粉煤灰”和“水泥+粉煤灰+礦粉”體系混凝土不同齡期強(qiáng)度比較
|
水泥 |
粉煤灰 |
礦粉 |
3d |
7d |
14d |
28d |
60d | |
|
C35 |
345 |
108 |
-- |
24.5 |
31.2 |
34.6 |
40.3 |
40.7 |
|
225 |
90 |
120 |
13.6 |
20.3 |
26.3 |
37.1 |
45.6 | |
|
C30 |
300 |
100 |
-- |
19.2 |
26.1 |
28.4 |
34.9 |
35.3 |
|
180 |
80 |
120 |
12.1 |
19.5 |
27.2 |
32.1 |
38.7 |
2. 礦粉對混凝土耐久性的影響
1）混凝土水化熱。
對要求嚴(yán)格控溫的大體積混凝土，礦粉和粉煤灰復(fù)配是理想的礦物摻合料組合，可以有效減少混凝土早期因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的的風(fēng)險。
2）抗?jié)B性能。
礦粉和粉煤灰復(fù)配，發(fā)揮摻合料的微集料效應(yīng)和二次水化反應(yīng)，可以使混凝土孔徑細(xì)化，連通孔減少，混凝土密實(shí)性提高，從而大幅提高混凝土的抗?jié)B性能。
3）抗碳化能力。
在達(dá)到相同強(qiáng)度的條件下?lián)降V粉混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土具有相同的抗碳化作用能力。
4）抗凍融能力。
摻加礦粉，對混凝土的抗凍融性能有一定的改善作用，隨混凝土標(biāo)號的不同提高的幅度在25～50次范圍。
5）混凝土收縮。
根據(jù)相關(guān)研究，礦粉與粉煤灰復(fù)摻對混凝土早期收縮，特別是3天、7天的影響較大。
6）混凝土抗裂性能。
礦粉與粉煤灰復(fù)摻改善抗裂性效果良好，這可能是由于復(fù)摻時的早期強(qiáng)度比單摻時低造成的。因此用復(fù)摻混凝土進(jìn)行大體積施工對于預(yù)防結(jié)構(gòu)開裂有非常大的優(yōu)勢。
“水泥+粉煤灰”和“水泥+粉煤灰+礦粉”體系混凝土成本比較
|
材料名稱 |
水泥 |
礦粉 |
粉煤灰 |
砂子 |
石子 |
外加劑 |
單方成本 |
差價 |
|
C35 |
345 |
/ |
108 |
750 |
1035 |
12.23 |
191.19 |
10.77元/方 |
|
C35摻礦粉 |
225 |
120 |
90 |
750 |
1035 |
11.75 |
180.42 | |
|
C30 |
300 |
/ |
100 |
750 |
1070 |
10.00 |
172.92 |
11.03元/方 |
|
C30摻礦粉 |
180 |
120 |
80 |
750 |
1070 |
9.50 |
161.89 | |
|
備注 |
所有材料每方（噸）單價由物資公司提供，其中水泥：299元/噸；石子：49元/方；砂子：37元/方；粉煤灰：105元/噸；礦渣微粉：234元/噸；外加劑：2260元/噸。 | |||||||
綜上所述可知：
1．礦渣微粉的大量應(yīng)用，將改變公司以往僅以粉煤灰為主要摻合料的局面，隨著我們對礦粉研究和應(yīng)用的不斷深入，混凝土的質(zhì)量會逐步得到改善；
2．礦粉的大量使用，可以克服僅僅摻粉煤灰混凝土取代水泥量有限的弱點(diǎn)，可以進(jìn)一步降低水泥用量，改善混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)（特別是其耐久性，對于海濱工程有其更大的優(yōu)越性）；
3．可以降低混凝土單方成本；
4．節(jié)約能源，改善環(huán)境。
因此，我們認(rèn)為摻加礦渣微粉的“水泥+粉煤灰+礦粉”體系混凝土方案是可行、可取的，我們應(yīng)加大研究力度，在萊州項(xiàng)目工程中積極應(yīng)用，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累寶貴技術(shù)數(shù)據(jù)。進(jìn)而進(jìn)行廣泛推廣。
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