高钛重矿渣混凝土在倮果金沙江特大桥工程中的应用
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高钛重矿渣砂的碱活性测定 集料 高钛重矿渣砂 150℃压蒸膨胀率/% 6h 0.010 12h 0.023
（2）砂浆长度法检测碱活性
类别 高钛重矿渣 砂 龄期 14 30 60 90 膨胀率% 0.016 0.025 0.037 0.044 0.044
小于0.1%
最大膨胀率%
膨胀率允许值%
结论
0.05
高钛重矿渣是多孔形貌，渣砂粉尘含量高，对于水和外加剂的吸附 量很大，混凝土流动性能差，因此需要对外加剂进行调整。
编号 1 2 3 4 5 掺量（%） 0 0.01 0.03 0.05 0.07 倒坍时间（s） 26 21 10 18 36 0h坍落度(mm) 170 200 230 210 190 1h坍落度(mm) 150 180 210 190 170 2h坍落度(mm) 100 170 190 170 150
渣砂体积 Vso
单方高钛重矿渣料用量 G g 测高钛重矿渣表观 密度 g
Vg G g / g
Gs so Vso
单方砼用渣砂量 Gs 测渣砂表观 密度 s o
单方砼高钛重矿渣密实体积 Vg
1、 体 积 法
Vb Gb
Vs j 1 Vg
渣砂砂浆密实体积 Vs j 设定掺合料体 积掺量 k
无潜在危害
小于0.05%
高钛重矿渣砂属于非碱活性集料。
可行性研究
1.5 高钛重矿渣集料的级配曲线
图3 高钛重矿渣碎石级配曲线
图4 高钛重矿渣砂级配曲线
通过图3、4 ，可以看出高钛重矿渣碎石满足普通混凝土 碎石级配要求，高钛重矿渣砂级配曲线在Ⅱ区，可以应用于桥 梁高性能混凝土。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
目前攀钢至今有5000多万吨的高钛重矿渣未被利用，而且每年还以 300万吨的排渣量增加。攀钢已面临着无处堆放高钛重矿渣的局面；另一方 面，攀枝花市每年需消耗大量砂，过度的开发破坏了自然植被，造成水土流 失。因此，高钛重矿渣能否被综合利用，不仅影响到攀钢、攀枝花社会经济 的可持续发展，而且对节约自然资源，降低工程成本，保护长江上游生态环 境等均具有重要的意义。
外加剂掺量为0.03%时，混凝土的工作性能达到最佳，倒坍时间为10s， 初始坍落度为230mm，2h坍落度为190mm，混凝土泵送性能最佳，利 于泵送施工。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
1518 17.3
8.08 3.56 2639
1258
10.25 10.81
1739
/ /
2725 1628 10.2
无坚固性损失，无开裂、剥落 2h无石灰分解、无颗粒涨裂
/ /
石灰石分解试验
坚固性试验
可行性研究
1.4 高钛重矿渣碱活性评价
（1）试验按照《砂、石碱活性快速试验方法》（CECS48：96）中关 于砂的碱活性试验有关规定执行。
高钛重矿渣集料配制高性
能混凝土时要采取预湿措施，
随着预处理时间的延长，集料 的吸水率变大，内养护水分增
加，混凝土的收缩减小，预湿
处理时间为7h，混凝土的工作 性能和力学性能有利。混凝土 的收缩率降低20%。
配合比设计
4 渣粉含量对混凝土物理性能及体积稳定性的影响
编号 1 2 3 4 5 渣粉含量（%） 初始坍落度/扩展度(mm) 2h坍落度/扩展度(mm) 0 5 10 15 20 200/450 210/490 230/540 220/530 200/500 170/390 190/430 200/510 200/500 170/450 28d强度（MPa） 39.3 38.9 42.5 41.0 40.4
V j Vsj Vso
胶凝材料浆体体积积 V j
b f k c (1 k )
胶凝材料密度 b 设定水胶比
w b
b
胶凝材料用量Gb
Gb
b
w G b b Vj 1000
G w Gb w b
单方砼水泥用量 Gc
Gc c Vc
单方砼掺合料用量 G FA Vc Vb (1 k ) GFA FA VFA V f Vb k 胶凝材料体积 Vb
高钛重矿渣高性能混凝土在倮果金沙 江特大桥的应用
四川川交路桥有限责任公司
2014年11月
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
1、工程概况
丽攀高速公路攀枝花段的倮果金沙江特大桥，主桥采用(120+230+120)m 的连续刚构方案。主桥箱梁C65砼设计为，采用泵送施工。共完成浇筑强度 等级为C65的高钛重矿渣砼5000m3 。
制备与工程应用
二、高钛重矿渣砂混凝土制备
2.1原材料
水泥：红河P.O52.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.9%； 瑞丰P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.6%； 丽江P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.0%。 粉煤灰：攀枝花宝利源Ⅱ级粉煤灰，需水量比98% ，细度（0.045mm筛余） 16.1% 。 减水剂：成都合力高效聚羧酸减水剂，减水率30%。 增粘组分：羟丙基甲基纤维素醚，减缩增韧组分：低级醇的环氧化 合物与烷基聚氧乙烯醚；消泡组分：有机硅油；引气组分：松香热聚物。 硅灰：攀枝花攀煤电冶工业有限公司硅灰，需水量比120%，烧失量4.3%。 高钛重矿渣砂：粉尘含量宜在5% ～ 15%，细度模数2.3～2.8，表观密度 3300kg/m3，堆积密度1700kg/m3。 普通碎石：马店河厂普通碎石，小石5～16mm，连续粒级，表观密度2710 kg/m3，堆积密度1660kg/m3。大石10～20mm，表观密度2690kg/m3，堆 积密度1610kg/m3，单粒级。
制备与工程应用
消泡剂选用一种有机硅油5～10%、引气剂选用松香热 聚物1～2%、增粘剂选用纤维素醚2.5～5%、减缩组分选用 低级醇的环氧化合物与烷基聚氧乙烯醚为主要组分。通过 调整以上各成分占外加剂量的含量与减水剂复合而成一种 适用于高钛重矿渣砼的外加剂，其中：消泡剂5～10%、引 气剂1～2%、增粘剂2.5～5%、减缩增韧组分7.5～15%，其 余部分为高效聚羧酸减水剂。通过对以上几种不同组分掺 量进行调整，成功研制出一种适用于高钛重矿渣砼的外加 剂。并用此外加剂成功制备出用水量低、和易性良好，满 足长距离泵送施工的高钛重矿渣砼。
2、背景
采用高钛重矿渣替代天然砂、石，制备高性能混凝土，是 其资源综合利用的最有效途径，对降低工程成本，节约自然 资源，保护长江上游的生态平衡等均具有重要的意义。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
单方砼用水量 G w
水体积
配合比设计
2 配合比设计关键控制参数试验研究
本试验研究设计正交试验，以坍落度、扩展度、倒坍时间、7天强 度作为控制指标。
因素水平表
因素 水平 1 水泥 2 2403 4
正交试验得到的 C30高钛重矿渣混凝土基本配合比 A高钛重矿渣碎石 B渣砂 C粉煤灰
松堆体积 粉煤灰 120 0.8 0.75 0.7 0.65 847 渣砂 体积含量 0.45 渣石 0.5 0.55 1192 0.6 水 150 体积掺量（％） 10 20 30 40 3.9 减水剂
可行性研究
• 1.3 高钛重矿渣集料的物理性能
检验项目主要包括：吸水率、粉尘含量、表观密度、堆积 密度、级配、压碎值指标、坚固性以及砂的细度模数等。
大石 小石 砂 石灰石碎石
吸水率/% 粉尘含量/% 表观密度/kg/m3
堆积密度/kg/m3 压碎值/% 坚固性 石灰石分解
8.85 1.15 2557
随着高钛重矿渣砂渣粉含量
的增加，混凝土的工作性能和力
学强度有所改善，当渣粉含量为 10% 时，混凝土的工作性能和力 学强度最佳。渣粉含量小于 15%， 对高钛重矿渣混凝土的影响不大， 120d 的混凝土收缩率基本稳定在 3.0×10-4~3.2×10-4之间。
配合比设计
5 外加剂对高钛重矿渣混凝土工作性能的影响
图6 增韧材料分子规整性调节图
制备与工程应用 减水剂D：用减水剂A制备的C65高钛重矿渣混凝土在混凝土表面有很多大气泡， 同时伴有轻微的离析扒底现象的出现。针对以上问题，通过在减水剂A的基础上掺 加消泡剂（图7）、引气剂（图8）、减缩增韧组分（图9）、增粘剂（图10）、内 养护材料（图11）制备成减水剂D 。其中分别占减水剂D ：消泡剂5～10%、引气 剂1～2%、增粘剂2.5～5%、减缩增韧组分7.5～15%、内养护材料2～5% ，其余 部分为高效聚羧酸减水剂A 。
制备与工程应用
一、专用外加剂的开发
减水剂A：成都合力高效聚羧酸减水剂，减水率30%。 减水剂B：C30、C40高钛重矿渣混凝土中所掺胶凝材料较少，对集料的粘集力不 足 ，针对以上问题，通过在减水剂A的基础上掺加纤维素醚（图5），制 备出适应于C30、C40高钛重矿渣混凝土的减水剂B。
图5 纤维素醚分子结构图 减水剂C：C50高钛重矿渣混凝土中针对混凝土收缩及抗裂性能较差的问题，通过 在减水剂A的基础上掺加复合减水剂用量的30%～45% 减缩增韧剂（图 6），制备出适应于C50高钛重矿渣混凝土的减水剂C。
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
配合比设计
三、高钛重矿渣混凝土配合比 优化设计方法
设定单方砼高钛重矿渣松堆体积 a g 测高钛重矿渣堆积密度 go 设定砂浆中渣砂体积含量 as
Gg go ag
Vso Vs j as
图7 消泡剂主要组分分子结构图
图8 引气剂主要组分松香酸脂分子结构图
制备与工程应用
图9 减缩增韧主要组分分子结构图
CH2OH H O
H C OH
O
H O
OH H C CH2 CH
CH2SO3OH CH3 C CH3 CONH CH2 CH n
COONH2
图10 甲基羟乙基纤维素醚的分子结构图
图11 内养护材料分子结构图
可行性研究
二、高钛重矿渣作为混凝土集料 可行性研究
高钛重矿渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿时产生的熔融矿渣在空气中 自然冷却或水冷形成的一种由钛辉石、钙钛矿等矿物为主的石质材 料，具有多孔、高强、化学稳定性好等特点。
图1 混凝土用高钛矿渣形貌
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可行性研究
1.1 高钛重矿渣化学成分
Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 SiO2 Al2O3 MnO SrO ZrO2 BaO Cl 烧失量
制备与工程应用
四、高钛重矿渣混凝土 制备与倮果金沙江特大桥工程应用
高钛重矿渣集料是多孔材料且具有较多的棱角，为了满足工程中泵 送、防止开裂等性能的要求，采用聚羧酸减水剂、消泡剂、减缩增韧剂、 增粘剂、引气剂、内养护材料等复合技术制备专门适应高钛重矿渣混凝土 的外加剂。
此外在混凝土制备工艺上进行设计，通过对高钛重矿渣集料提前预湿、 均质、投料制度等设计，制备出不仅各项性能完全满足工程要求的高钛重 矿渣混凝土，而且高钛重矿渣混凝土经济性较普通混凝土有较大提高。
1.27 27.04 8.25
0.9
0.86 18.95 27.2
13.7
0.54 0.037 0.033 0.095 0.026
0.27
1.2 高钛重矿渣物相分析
高钛重矿渣主要 化学成分为CaO、 TiO2, 从XRD图谱中可以看 出高钛重矿渣的主要 物相为钙钛矿、钛辉 石。
图2 高钛重矿渣XRD图谱
得到高钛重矿渣混凝土配合比关键控制参数的范围：粉煤灰体积
掺量为20%~30%，高钛重矿渣碎石松堆体积0.7～0.75m3，渣砂体积含 量为0.5~0.55m3。
配合比设计
3 预湿时间对混凝土物理性能和体积稳定性能的影响
编号 1 2 3 4 5 6 预湿 时间(h) 0 1 3 5 7 12 碎石含水率 (%) 0 2.1 2.9 3.7 4.2 4.3 初始坍落度/扩展度 (mm) 200/450 200/460 210/480 220/530 220/550 220/550 2h坍落度/扩展度(mm) 28d强度（MPa） 100/300 120/340 180/430 200/500 210/510 210/520 37.2 38.1 40.5 41.8 42.5 40.2
（2）砂浆长度法检测碱活性
类别 高钛重矿渣 砂 龄期 14 30 60 90 膨胀率% 0.016 0.025 0.037 0.044 0.044
小于0.1%
最大膨胀率%
膨胀率允许值%
结论
0.05
高钛重矿渣是多孔形貌，渣砂粉尘含量高，对于水和外加剂的吸附 量很大，混凝土流动性能差，因此需要对外加剂进行调整。
编号 1 2 3 4 5 掺量（%） 0 0.01 0.03 0.05 0.07 倒坍时间（s） 26 21 10 18 36 0h坍落度(mm) 170 200 230 210 190 1h坍落度(mm) 150 180 210 190 170 2h坍落度(mm) 100 170 190 170 150
渣砂体积 Vso
单方高钛重矿渣料用量 G g 测高钛重矿渣表观 密度 g
Vg G g / g
Gs so Vso
单方砼用渣砂量 Gs 测渣砂表观 密度 s o
单方砼高钛重矿渣密实体积 Vg
1、 体 积 法
Vb Gb
Vs j 1 Vg
渣砂砂浆密实体积 Vs j 设定掺合料体 积掺量 k
无潜在危害
小于0.05%
高钛重矿渣砂属于非碱活性集料。
可行性研究
1.5 高钛重矿渣集料的级配曲线
图3 高钛重矿渣碎石级配曲线
图4 高钛重矿渣砂级配曲线
通过图3、4 ，可以看出高钛重矿渣碎石满足普通混凝土 碎石级配要求，高钛重矿渣砂级配曲线在Ⅱ区，可以应用于桥 梁高性能混凝土。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
目前攀钢至今有5000多万吨的高钛重矿渣未被利用，而且每年还以 300万吨的排渣量增加。攀钢已面临着无处堆放高钛重矿渣的局面；另一方 面，攀枝花市每年需消耗大量砂，过度的开发破坏了自然植被，造成水土流 失。因此，高钛重矿渣能否被综合利用，不仅影响到攀钢、攀枝花社会经济 的可持续发展，而且对节约自然资源，降低工程成本，保护长江上游生态环 境等均具有重要的意义。
外加剂掺量为0.03%时，混凝土的工作性能达到最佳，倒坍时间为10s， 初始坍落度为230mm，2h坍落度为190mm，混凝土泵送性能最佳，利 于泵送施工。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
1518 17.3
8.08 3.56 2639
1258
10.25 10.81
1739
/ /
2725 1628 10.2
无坚固性损失，无开裂、剥落 2h无石灰分解、无颗粒涨裂
/ /
石灰石分解试验
坚固性试验
可行性研究
1.4 高钛重矿渣碱活性评价
（1）试验按照《砂、石碱活性快速试验方法》（CECS48：96）中关 于砂的碱活性试验有关规定执行。
高钛重矿渣集料配制高性
能混凝土时要采取预湿措施，
随着预处理时间的延长，集料 的吸水率变大，内养护水分增
加，混凝土的收缩减小，预湿
处理时间为7h，混凝土的工作 性能和力学性能有利。混凝土 的收缩率降低20%。
配合比设计
4 渣粉含量对混凝土物理性能及体积稳定性的影响
编号 1 2 3 4 5 渣粉含量（%） 初始坍落度/扩展度(mm) 2h坍落度/扩展度(mm) 0 5 10 15 20 200/450 210/490 230/540 220/530 200/500 170/390 190/430 200/510 200/500 170/450 28d强度（MPa） 39.3 38.9 42.5 41.0 40.4
V j Vsj Vso
胶凝材料浆体体积积 V j
b f k c (1 k )
胶凝材料密度 b 设定水胶比
w b
b
胶凝材料用量Gb
Gb
b
w G b b Vj 1000
G w Gb w b
单方砼水泥用量 Gc
Gc c Vc
单方砼掺合料用量 G FA Vc Vb (1 k ) GFA FA VFA V f Vb k 胶凝材料体积 Vb
高钛重矿渣高性能混凝土在倮果金沙 江特大桥的应用
四川川交路桥有限责任公司
2014年11月
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
1、工程概况
丽攀高速公路攀枝花段的倮果金沙江特大桥，主桥采用(120+230+120)m 的连续刚构方案。主桥箱梁C65砼设计为，采用泵送施工。共完成浇筑强度 等级为C65的高钛重矿渣砼5000m3 。
制备与工程应用
二、高钛重矿渣砂混凝土制备
2.1原材料
水泥：红河P.O52.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.9%； 瑞丰P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.6%； 丽江P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）2.0%。 粉煤灰：攀枝花宝利源Ⅱ级粉煤灰，需水量比98% ，细度（0.045mm筛余） 16.1% 。 减水剂：成都合力高效聚羧酸减水剂，减水率30%。 增粘组分：羟丙基甲基纤维素醚，减缩增韧组分：低级醇的环氧化 合物与烷基聚氧乙烯醚；消泡组分：有机硅油；引气组分：松香热聚物。 硅灰：攀枝花攀煤电冶工业有限公司硅灰，需水量比120%，烧失量4.3%。 高钛重矿渣砂：粉尘含量宜在5% ～ 15%，细度模数2.3～2.8，表观密度 3300kg/m3，堆积密度1700kg/m3。 普通碎石：马店河厂普通碎石，小石5～16mm，连续粒级，表观密度2710 kg/m3，堆积密度1660kg/m3。大石10～20mm，表观密度2690kg/m3，堆 积密度1610kg/m3，单粒级。
制备与工程应用
消泡剂选用一种有机硅油5～10%、引气剂选用松香热 聚物1～2%、增粘剂选用纤维素醚2.5～5%、减缩组分选用 低级醇的环氧化合物与烷基聚氧乙烯醚为主要组分。通过 调整以上各成分占外加剂量的含量与减水剂复合而成一种 适用于高钛重矿渣砼的外加剂，其中：消泡剂5～10%、引 气剂1～2%、增粘剂2.5～5%、减缩增韧组分7.5～15%，其 余部分为高效聚羧酸减水剂。通过对以上几种不同组分掺 量进行调整，成功研制出一种适用于高钛重矿渣砼的外加 剂。并用此外加剂成功制备出用水量低、和易性良好，满 足长距离泵送施工的高钛重矿渣砼。
2、背景
采用高钛重矿渣替代天然砂、石，制备高性能混凝土，是 其资源综合利用的最有效途径，对降低工程成本，节约自然 资源，保护长江上游的生态平衡等均具有重要的意义。
提纲
一 工程概况及研究背景和意义
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
单方砼用水量 G w
水体积
配合比设计
2 配合比设计关键控制参数试验研究
本试验研究设计正交试验，以坍落度、扩展度、倒坍时间、7天强 度作为控制指标。
因素水平表
因素 水平 1 水泥 2 2403 4
正交试验得到的 C30高钛重矿渣混凝土基本配合比 A高钛重矿渣碎石 B渣砂 C粉煤灰
松堆体积 粉煤灰 120 0.8 0.75 0.7 0.65 847 渣砂 体积含量 0.45 渣石 0.5 0.55 1192 0.6 水 150 体积掺量（％） 10 20 30 40 3.9 减水剂
可行性研究
• 1.3 高钛重矿渣集料的物理性能
检验项目主要包括：吸水率、粉尘含量、表观密度、堆积 密度、级配、压碎值指标、坚固性以及砂的细度模数等。
大石 小石 砂 石灰石碎石
吸水率/% 粉尘含量/% 表观密度/kg/m3
堆积密度/kg/m3 压碎值/% 坚固性 石灰石分解
8.85 1.15 2557
随着高钛重矿渣砂渣粉含量
的增加，混凝土的工作性能和力
学强度有所改善，当渣粉含量为 10% 时，混凝土的工作性能和力 学强度最佳。渣粉含量小于 15%， 对高钛重矿渣混凝土的影响不大， 120d 的混凝土收缩率基本稳定在 3.0×10-4~3.2×10-4之间。
配合比设计
5 外加剂对高钛重矿渣混凝土工作性能的影响
图6 增韧材料分子规整性调节图
制备与工程应用 减水剂D：用减水剂A制备的C65高钛重矿渣混凝土在混凝土表面有很多大气泡， 同时伴有轻微的离析扒底现象的出现。针对以上问题，通过在减水剂A的基础上掺 加消泡剂（图7）、引气剂（图8）、减缩增韧组分（图9）、增粘剂（图10）、内 养护材料（图11）制备成减水剂D 。其中分别占减水剂D ：消泡剂5～10%、引气 剂1～2%、增粘剂2.5～5%、减缩增韧组分7.5～15%、内养护材料2～5% ，其余 部分为高效聚羧酸减水剂A 。
制备与工程应用
一、专用外加剂的开发
减水剂A：成都合力高效聚羧酸减水剂，减水率30%。 减水剂B：C30、C40高钛重矿渣混凝土中所掺胶凝材料较少，对集料的粘集力不 足 ，针对以上问题，通过在减水剂A的基础上掺加纤维素醚（图5），制 备出适应于C30、C40高钛重矿渣混凝土的减水剂B。
图5 纤维素醚分子结构图 减水剂C：C50高钛重矿渣混凝土中针对混凝土收缩及抗裂性能较差的问题，通过 在减水剂A的基础上掺加复合减水剂用量的30%～45% 减缩增韧剂（图 6），制备出适应于C50高钛重矿渣混凝土的减水剂C。
二 三 四
高钛重矿渣作为混凝土集料可行性研究 高钛重矿渣混凝土配合比优化设计方法 高钛重矿渣混凝土制备与工程应用
配合比设计
三、高钛重矿渣混凝土配合比 优化设计方法
设定单方砼高钛重矿渣松堆体积 a g 测高钛重矿渣堆积密度 go 设定砂浆中渣砂体积含量 as
Gg go ag
Vso Vs j as
图7 消泡剂主要组分分子结构图
图8 引气剂主要组分松香酸脂分子结构图
制备与工程应用
图9 减缩增韧主要组分分子结构图
CH2OH H O
H C OH
O
H O
OH H C CH2 CH
CH2SO3OH CH3 C CH3 CONH CH2 CH n
COONH2
图10 甲基羟乙基纤维素醚的分子结构图
图11 内养护材料分子结构图
可行性研究
二、高钛重矿渣作为混凝土集料 可行性研究
高钛重矿渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿时产生的熔融矿渣在空气中 自然冷却或水冷形成的一种由钛辉石、钙钛矿等矿物为主的石质材 料，具有多孔、高强、化学稳定性好等特点。
图1 混凝土用高钛矿渣形貌
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可行性研究
1.1 高钛重矿渣化学成分
Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 SiO2 Al2O3 MnO SrO ZrO2 BaO Cl 烧失量
制备与工程应用
四、高钛重矿渣混凝土 制备与倮果金沙江特大桥工程应用
高钛重矿渣集料是多孔材料且具有较多的棱角，为了满足工程中泵 送、防止开裂等性能的要求，采用聚羧酸减水剂、消泡剂、减缩增韧剂、 增粘剂、引气剂、内养护材料等复合技术制备专门适应高钛重矿渣混凝土 的外加剂。
此外在混凝土制备工艺上进行设计，通过对高钛重矿渣集料提前预湿、 均质、投料制度等设计，制备出不仅各项性能完全满足工程要求的高钛重 矿渣混凝土，而且高钛重矿渣混凝土经济性较普通混凝土有较大提高。
1.27 27.04 8.25
0.9
0.86 18.95 27.2
13.7
0.54 0.037 0.033 0.095 0.026
0.27
1.2 高钛重矿渣物相分析
高钛重矿渣主要 化学成分为CaO、 TiO2, 从XRD图谱中可以看 出高钛重矿渣的主要 物相为钙钛矿、钛辉 石。
图2 高钛重矿渣XRD图谱
得到高钛重矿渣混凝土配合比关键控制参数的范围：粉煤灰体积
掺量为20%~30%，高钛重矿渣碎石松堆体积0.7～0.75m3，渣砂体积含 量为0.5~0.55m3。
配合比设计
3 预湿时间对混凝土物理性能和体积稳定性能的影响
编号 1 2 3 4 5 6 预湿 时间(h) 0 1 3 5 7 12 碎石含水率 (%) 0 2.1 2.9 3.7 4.2 4.3 初始坍落度/扩展度 (mm) 200/450 200/460 210/480 220/530 220/550 220/550 2h坍落度/扩展度(mm) 28d强度（MPa） 100/300 120/340 180/430 200/500 210/510 210/520 37.2 38.1 40.5 41.8 42.5 40.2