大掺量粉煤灰泵送混凝土的生产与应用

[收稿日期]　2004-02-13

大掺量粉煤灰泵送混凝土的生产与应用

甘昌成,　吕伟强,　李建庭,　麦　锐

(鹤山市建力混凝土有限公司,广东鹤山　529721)

[摘　要]　大掺量粉煤灰混凝土用水量低,水胶比低,泌水率低,是质量优良、耐久性好的高性能化混凝土。其3d ,28d 强度均不低于之

前生产的低掺量粉煤灰混凝土,具有良好的工作性能和早期抗裂性能。已竣工的大掺量粉煤灰混凝土现浇楼面板至今尚未发现可见裂缝。开发大掺量粉煤灰混凝土,对促进混凝土技术发展,提高建筑质量,加强环境保护有重要意义,但仍有若干

粉煤灰的技术性问题需要解决。

[关键词]　混凝土;　粉煤灰;　大掺量;　高性能;　耐久性;　湿养护;　及时;　即时;　充分

[中图分类号]　TU5281041 [文献标识码]　B [文章编号]　1002-3550(2004)03-0049-05

1　前言

对大掺量粉煤灰混凝土的研究,近年来显得十分活跃。

1998年,清华大学与北京城建集团合作的科技成果“大掺量粉

煤灰混凝土在建筑工程中的应用”获得北京市科技进步三等奖,所生产的自密实混凝土,粉煤灰掺量30%～45%,数小时内坍落度几乎无损失,保证长途运输后仍能达到自密实的效果

[1]

。大掺量粉煤灰混凝土,以其良好的性能,大宗的粉煤灰

用量,最有条件率先成为绿色高性能混凝土[2]

。

建力混凝土有限公司自成立开始,粉煤灰的掺量基本上是按照3215P ・O 水泥内掺15%,4215P ・Ⅱ水泥内掺30%的比例掺用的。经过充分的论证和试验,2003年7月底,我们将3215P ・O 水泥的粉煤灰掺量提高至32%,用于基础大体积混凝土;同年9月开始,4215P ・Ⅱ水泥的粉煤灰掺量突破30%,最大掺量达到

43%,目的是进一步提高混凝土的性能,使混凝土逐步趋向高性

能化。生产实践表明,大掺量粉煤灰混凝土,有良好的泵送性能和施工性能,能够继续保持早期强度高、模板周转快这一施工单位要求的特性。由于用水量降低,水胶比减小,泌水率减少,混凝土密实度提高,容易实现高抗渗。粉煤灰的“二次反应”又将使混凝土进一步密实,后期强度稳步增长。研究资料和应用成果[1,3]都表明,大掺量粉煤灰混凝土耐久性十分优良。

大掺量粉煤灰混凝土,采用“及时而充分的湿养护”[4]

,能

较好地控制混凝土的早期裂缝。2003年9月至2004年1月,我们共生产大掺量粉煤灰混凝土65000m 3,浇筑商品房、厂房、

厂区宿舍楼40幢(座),合计竣工面积约200000m 2

。通过回访和调查,迄今为止,除了少数湿养护不够及时、不够充分的楼面板表面出现少量细浅裂纹外,大多数都尚未发现可见裂缝。

2　大掺量粉煤灰混凝土的生产质量控制

保证混凝土产品质量稳定的条件,就是要有稳定的原材料质量和稳定的生产工艺参数(准确的生产计量和均匀的搅拌)。在生产控制不变的情况下,原材料质量的波动必然引起产品质量的波动。因此,选择质量良好而稳定的原材料,对于生产质量控制是重要的。

211　原材料的选择

优质的原材料,除满足规范要求的技术指标外,应有较低

的需水量。需水量低的原材料,不但可降低混凝土的用水量,减小混凝土的收缩值,而且可减小坍落度的经时损失。

大掺量粉煤灰混凝土的六种原材料中,水泥(C )、砂(S )、碎石(G )、水(W )、减水剂(A )五种材料的质量波动相对较小。对这五种材料的选择控制,应将反映其质量的技术指标值的波动限制在一定范围内,并寻求尽可能低的需水量。

水泥标准稠度,国家标准尚未作为控制指标,但它对混凝土的性能影响很大。标准稠度大的水泥,混凝土用水量高,坍落度损失快,因此搅拌站应加以控制。我们控制立窑水泥的标准稠度不超过2615%,旋窑水泥不超过25%。

在具有良好级配的前提下,砂和碎石的需水量低,表明砂石的粒形好,泥粉含量少,杂质少,吸水率低,密实度高。

外加剂要求减水率高,收缩率比小,和水泥适应性好,坍落度损失小。

粉煤灰(F )不是一种正式产品。在几种原材料中,它的质量波动是最大的,必须严格控制。如果它的质量波动超过一定范围,将使生产控制变得困难。如果需水量比超过105%,混凝土的坍落度就会损失得很快,当其达到和超过110%时,不但混凝土用水量大大增加(>210kg/m 3),搅拌运输车内混凝土坍落度10min 左右就有明显的损失。相比之下,标准稠度≤

25%的旋窑水泥,掺用4013%的需水量比为93%的粉煤灰,搅

拌运输车内的混凝土拌合物,在30℃左右的高温环境下,3小时内坍落度也基本无损失。由此可见,粉煤灰需水量比对于混凝土产品质量控制的重要性。

我们认为,粉煤灰的需水量比和抗压强度比(活性指标)基本上反映出粉煤灰的综合性能。用于混凝土中的粉煤灰,

G B1596对其抗压强度比没有提出要求,但我们长期以来都坚

持检测这一指标并加以控制。在大掺量粉煤灰混凝土中,我们控制需水量比≤100%,抗压强度比≥80%,完全能满足混凝土生产质量控制的要求。

表1、表2、表3、表4和表5分别是用于大掺量粉煤灰混凝土生产的粉煤灰、水泥、砂和碎石的技术指标。

212　生产配合比的确定

配合比设计采用绝对体积法。设计取各材料的密度(g/

cm 3)为:大雁3215P ・O 水泥ρC1

=3107,粤秀4215P ・Ⅱ

・

94・2004年第3期(总第173期)Number 3in 2004(Total No.173)

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