CN103113055A

CN103113055A - 用于筒仓结构滑膜施工的混凝土

Info

Publication number: CN103113055A
Application number: CN2013100443560A
Authority: CN
Inventors: 殷凤英; 冯社林; 乔建华; 宋培章; 何万选; 孙超
Original assignee: SHAANXI COAL CHEMICAL INDUSTRY CONSTRUCTION (GROUP) Co Ltd
Current assignee: SHAANXI COAL CHEMICAL INDUSTRY CONSTRUCTION (GROUP) Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明涉及一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，由水泥、砂、碎石、水以及可部分取代水泥的粉煤灰按常规混凝土制备工艺制备而成；粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的25%～40%。本发明提供了一种降低混凝土生产成本，改善混凝土和易性、可泵性，降低混凝土水化热等作用的混凝土。

Description

用于筒仓结构滑膜施工的混凝土

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种建筑材料，尤其涉及一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土。

背景技术

在传统的混凝土配比中，水泥是主要的胶结材料，随着混凝土强度等级的不断增高，加上当地原材料中细骨料质量的影响，水泥用量在逐渐增加，导致了水化热升高，易产生混凝土内部裂缝，影响混凝土质量。

粉煤灰是火力发电厂排放的一种大宗工业废渣，是火力发电厂的副产品。由于粉煤灰内含有活性较高的玻璃体矿物，能与水泥水化产物Ca(OH)₂发生二次水化反应，具有一定的活性，具有潜在活性的资源。利用粉煤灰取代部分水泥配制混凝土中不仅能改变混凝土的和易性和耐久性，同时又是一种较好的微粒填充材料，并且随着混凝土的龄期的进一步延长，粉煤灰还会不断水化，粉煤灰活性效应显著发挥，混凝土的孔隙结构还会不断改善，强度仍在增长，其它性能将得到进一步的提高。

但是在混凝土生产过程中，尽管《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJ146-90）中对粉煤灰原材料及其所应用的结构及最大取代量作了规定，但是由于各地的材料资源品质不尽相同，因而对于粉煤灰取代水泥量，随意性较大，使混凝土质量不易控制。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可减少水泥用量、降低混凝土生产成本以及可节省资源的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特殊之处在于：所述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、水以及可部分取代水泥的粉煤灰按常规混凝土制备工艺制备而成；所述粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的25%～40%。

上述粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的30%。

上述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、粉煤灰以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

上述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土中还添加有泵送剂。

上述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土由水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送剂以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.02：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

上述粉煤灰的细度0.045mm筛余不大于25％；所述粉煤灰的需水量比不大于105％；所述粉煤灰的烧失量不大于8％；所述粉煤灰的含水量不大于1%。

本发明的优点是：

本发明提供了一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，将粉煤灰作为混凝土的掺合料，掺加粉煤灰的形成的砼着眼于更充分的利用粉煤灰的潜在活性，减少水泥用量，降低砼生产成本；变废为宝，化害为利，节约堆放粉煤灰的大量宝贵土地；更大发挥高性能优势，改善砼工作性能，耐久性和物理力学性能。可以说，扩大绿色高性能砼的应用范围，可以取得更大的社会环境与技术经济效益，是建筑业与建筑工业这一支柱产业得以可持续发展的必由之路。火电产生的大量粉煤灰等固体废弃物，粉煤灰渣的排放，不仅污染环境，而且占用大量的土地，已成为社会的一大公害。利用粉煤灰渣作为掺和料，配制粉煤灰混凝土，实现化废为宝，对国家，对企业，无疑都是有利的。不光有良好的经济效益，还能收到很好的保护国土、净化环境、节约能源的社会经济效益。不仅减少了水泥用量，降低混凝土生产成本，改善混凝土和易性、可泵性，降低混凝土水化热等作用而大量应用。又减轻了由于电厂排放大量的粉煤灰对环境造成的污染，同时又节省了资源。本发明将粉煤灰掺入混凝土后可达到改善混凝土性能、保证混凝土的质量、节省水泥、降低混凝土成本、节约资源等优点，最大限度的利用本地资源，减少原材料的运输距离也是环境保护和绿色施工的要求。

附图说明

图1是本发明所提供的混凝土的坍落度随粉煤灰掺量的变化曲线图；

图2是基准混凝土与其不同粉煤灰掺量的混凝土的不同龄期的强度增长曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，该用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、水以及可部分取代水泥的粉煤灰按常规混凝土制备工艺制备而成；所述粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的25%～40%。

粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的30%。

用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、粉煤灰以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

用于筒仓结构滑膜施工的混凝土中还添加有泵送剂；因此，本发明所提供的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土由水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送剂以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.02：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

粉煤灰的细度0.045mm筛余不大于25％；粉煤灰的需水量比不大于105％；粉煤灰的烧失量不大于8％；粉煤灰的含水量不大于1%。

本发明选用以下材质及配比：

水泥：通过对P.SA32.5矿渣硅酸盐水泥、以及P.O42.5普通硅酸盐水泥的性能分析。得到如下试验结果，3天抗压强度分别为：14.9MPa和18.8MPa、28天抗压强度分别为：36.4MPa和46.8MPa。P.S32.5水泥标准稠度需水比为28.0％、细度为4.4％；P.O42.5水泥标准稠度需水比为28.4％；各项指标符合现行《通用硅酸盐水泥》GB175-2007标准要求。

砂：分别用了两种砂，一种细砂，细度模数MX=1.8，表观密度为2530Kg/m3，孔隙率为44％，含泥量为0.8％；一种为中砂，细度模数MX=2.3，表观密度为2680Kg/m3，孔隙率为44％，含泥量为1.6％；

石：分别用了两种碎石，10～20mm单粒级碎石，它的表观密度为2890Kg/m3，孔隙率为37％，含泥量为0.5％，针片状含量为8％，压碎指标为8％；10～30mm单粒级碎石，它的表观密度为3100Kg/m3，孔隙率为39％，含泥量为0.7％，针片状含量为5％，压碎指标为9％；

外加剂：结合依据单位实际使用情况，采用了山西凯迪外加剂厂产的KDNOF-7高强泵送剂粉剂（它是以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为主要成分），掺量为胶凝材料的0.6-1.2％，减水率为20-25％；符合《混凝土外加剂》GB8076—2008标准要求。

粉煤灰：根据粉煤灰的产地、品种、燃烧方式、收尘方式的差异，对于本地出产的三种粉煤灰做了比对，最终选定粉煤灰的细度0.045mm筛余不大于25％；粉煤灰的需水量比不大于105％；粉煤灰的烧失量不大于8％；粉煤灰的含水量不大于1%。

水：自来水。

3）试验过程

大钢模板用柴机油作隔离剂，刷隔离剂24小时凉干后再进行大钢模的支设。混凝土采用泵送浇筑，混凝土浇筑后24小时拆模，拆模时末见明显裂缝，而后又喷洒了混凝土养护剂对混凝土进行养护。混凝土外观成型较好，很好地解决高气温下普通混凝土构件脱模时所产生的裂缝问题。

在施工中，混凝土采用泵送对称浇筑，每隔2小时一滑升，每次滑升高度为300。混凝土外观质量得到了很好的改善，有效地解决高气温下滑模施工时混凝土的被拉裂的问题。

强度等级为C40的混凝土的配合比为：

不同取代量对混凝土性能的影响

表：C40 （W/C＝0.41）

注：（1）试验用原材料为：P.O42.5水泥、细砂（细度模数MX=2.3）、10~30mm碎石、粉煤灰、KDNOF-7型高强泵送剂。（2）混凝土容重为2450Kg/m³

由以上各表的试验数据绘制混凝土坍落度随粉煤灰掺量的变化曲线图如图1所示：

由上图可以明显地看出，在保证用水量和水灰比不变的情况下，用粉煤灰等量取代部分水泥，当粉煤灰掺量为20％时，混凝土流动性基本保持不变，呈稳定状态；粉煤灰掺量在20％～30％时，坍落度随粉煤灰掺量的增大而增大，混凝土流动性随粉煤灰的掺量增加而增加；当粉煤灰掺量超过30%后，坍落度迅速减小，即掺入适量的粉煤灰，可以起到一定的减水作用。这是因为粉煤灰颗粒基本是由玻璃体及极少数碳粒组成，这些球状玻璃体能显著降低混凝土拌合物的屈服剪切应力，从而提高拌合物的流动性。

适量的粉煤灰还可以很好的提高混凝土拌合物的粘聚性、保水性和工作性。因为粉煤灰的密度比水泥小，它代替部分水泥后，使混凝土获得更多的胶凝浆体体积，可增加拌合物的粘聚性；粉煤灰中的微珠颗粒对泌水通道起到堵截作用，可提高拌合物的保水性:粉煤灰的细微颗粒填充于混凝土中不够致密的孔隙中，使原本填充其中的水分被释放出来，提高拌合物的工作性。

在实验当中可以看出，掺入粉煤灰的混凝土的粘聚性都比普通混凝土要好，同时当粉煤灰掺量增大时，混凝土的和易性改善的更好，更易于施工泵送。

不同掺量的粉煤灰对混凝土强度的影响

表：C40 （W/C＝0.441）

注：（1）试验用原材料为：P.O42.5水泥、细砂（细度模数MX=2.3）、10~30mm碎石、粉煤灰、KDNOF-7型高强泵送剂。（2）混凝土容重为2450Kg/m3

从以上各表的试验数据中可以看出：在保证用水量和水灰比不变的情况下，用粉煤灰取代部分水泥，对水泥胶砂早期强度影响较大，而后期强度特别是90d龄期强度随粉煤灰的掺量变化的幅度不大，可以认为基本保持一致，这种现象主要表现为粉煤灰的后期效应。

从实验结果可以看出，粉煤灰掺量越大，早期强度越低，而后期强度发展越高。

这是因为粉煤灰是具有一定活性的掺合料，在掺入粉煤灰的混凝土中，水泥与水先发生水化反应，生成产物Ca(OH)₂，粉煤灰和Ca(OH)₂会发生二次水化反应，生成以水化硅酸钙和水化铝酸钙为主体的产物，但这是一个较为缓慢的过程。有文献指出，7d龄期时，粉煤灰颗粒表面没什么变化，这说明混凝土硬化初期，粉煤灰只起填充作用，改善混凝土拌合物的性能，对混凝土强度没有贡献，28d时，粉煤灰颗粒表面出现少量的水化产物.随着龄期的延长，粉煤灰颗粒表面的水化产物逐渐增多，完全水化后的粉煤灰颗粒表面会产生大量的水化硅酸钙和水化铝酸钙纤维状晶体，它们相互交叉连接，具有很高的粘结强度，这些水化硅酸钙和水化铝酸钙晶体与水泥石紧密连接，可有效的提高粉煤灰混凝土的力学强度。

这就表明，在混凝土中掺入粉煤灰，有两个方面的作用，一方面粉煤灰作为活性的胶凝材料的组成部分，一方面也可以作为惰性的掺和料。

各强度等级的基准混凝土与其不同粉煤灰掺量的混凝土的不同龄期的强度增长曲线如图2所示：

从以上图表可以看出粉煤灰的掺入会明显地影响到砼的强度特别是早期强度，粉煤灰掺量越大，砼的早期强度就越低，但后期强度有明显增长。

试验结果分析：

试验结果如下表所示：

在试验中，通过普通配比（基准配比）与掺加粉煤灰配比7天、14天、28天、60天和90天强度比较，发现同一水灰比下，粉煤灰掺量为20%、30%的C40混凝土的后期强度（60天）略低于其设计强度的115％。

根据试验中数据证明，（用现有的地材）以粉煤灰替代20～30%的水泥，是比较理想的掺量。另外，从试拌情况来看，粉煤灰的掺入对砼的工作性能有很大改善。

通过在某矿区采煤沉陷治理工程家属区C区C17、C24楼的筏板混凝土基础的混凝土施工中的应用（C35混凝土、粉煤灰掺量为40%），以及该工程的14层以上的主体结构中（C30混凝土、粉煤灰掺量为30%），和象山矿井返煤***原煤仓工程的筒仓工程（C40混凝土、粉煤灰掺量为30%）的工程应用过程中，混凝土拌合物的和易性得到改善，现场浇注过程中输送顺利，筒仓的滑模滑升后的模板拆除后均未见明显裂缝。

现场分别在17^＃主体14层和24^＃主体14层施工时各抽取了14天、28天、60天混凝土试块各两组，进行了标准养护，实测结果如下表所示：

从各龄期的试验结果发现，粉煤灰混凝土早期强度增长较慢，而后期强度增长加快，60天时均超过了标准砼强度等级的115%。

Claims

1.一种用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、水以及可部分取代水泥的粉煤灰按常规混凝土制备工艺制备而成；所述粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的25%～40%。

2.根据权利要求1所述的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述粉煤灰取代水泥的用量是未取代水泥时水泥总质量的30%。

3.根据权利要求2所述的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土是由水泥、砂、碎石、粉煤灰以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

4.根据权利要求3所述的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土中还添加有泵送剂。

5.根据权利要求4所述的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述用于筒仓结构滑膜施工的混凝土由水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送剂以及水按质量比是1：2.12：3.05：0.43：0.02：0.41按常规混凝土制备工艺制备而成。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于筒仓结构滑膜施工的混凝土，其特征在于：所述粉煤灰的细度0.045mm筛余不大于25％；所述粉煤灰的需水量比不大于105％；所述粉煤灰的烧失量不大于8％；所述粉煤灰的含水量不大于1%。