掺天然沸石粉水泥及其混凝土的性质

190min
A
180
327
0
20
0117 1195 3120 4125 6144 6184
B
180
29413
3217
20
0
0
0
0
0
0
邢 锋等 掺天然沸石粉水泥及其混凝土的性质
5
由表 5 可见 , 经 70min , 沸石混凝土的泌水量为
以沸石粉取替混凝土的部分水泥 , 配制 C20 混凝
0 , 而基准混凝土为 6144g/ L 。
表 1
沸石水泥的密度
组成材料
斜发沸石
水泥熟料
二水石膏
沸石水泥 (沸石 50 % + 熟料 45 % + 石
膏 5 %) 首都牌矿渣水泥
密度 (g/ cm3) 2113 3109 2134
2141
3105
表 2
不同水泥水化热
水化热 水泥品种
3d (J/ g)
硅酸盐 525 # 水泥 火山灰水泥
Key words : Natural zeolite , aluminum silicate mineral , Clinoptiolite , Mordenite.
天然沸石在中国的贮量大 , 分布面广 。全国 120 多处沸石矿床 , 遍布 21 个省 、自治区 。在中国 , 比 较著名的沸石矿有 : 河北省独石口沸石矿 、浙江省缙 云沸石矿和黑龙江省海林县沸石矿 , 贮量在亿吨以 上 , 统称中国三大沸石矿 。沸石的化学组成 , 常用下 式表示 : ( Na , K) x (Mg , Ca , Sr , Ba) y {Al (x + 2y) · Si[n - (x + 2y] ·O2n } ·mH2O(1) 式中 , A1 的个数等于阳离子 总价数 ; 0 的个数为 AL 和 Si 总数的 2 倍 。在水泥生 产中采用的天然沸石主要是斜发沸石和丝光沸石 。含 沸石粉的水泥混凝土的特性是抗渗性高 , 耐久性好 , 特别是抑制 AAR 的膨胀最为有效 。 1 沸石水泥
(MPa)
(MPa)
(MPa)
( %)
( %)
Z1 - 2
10 ×1012 ×10
4711
0
Z1 - 3
1011 ×10 ×10
4517
014
Z1 - 4
10 ×10 ×1012
4811
4712
5215
1019
0
Z1 - 5 1011 ×1011 ×10
4614
0
Z1 - 6
10 ×10 ×1011
以水泥熟料 60 %～70 % , 天然沸石 30 %左右以 及二水石膏 4 %～5 % , 共同磨细 , 得到沸石水泥 。
沸石水泥具有以下特性 : 111 沸石水泥的密度低 。如表 1 所示 , 沸石水泥的 密度为 2141 , 而对比的矿渣水泥密度为 3105 。故同样 质量下 , 沸石水泥体积大 , 含浆量高 , 对提高混凝土 的密实性 、抗渗性有利 。
C
F
S
G UNF5
坍落度 (cm)
裹浆量 浆/ 粗骨料 对比率 ( %)
A1
0158
310
0
730 1270 210
19
01181
100
A- H
0158
250
60
730 1270 210
18
01308
170
A2
0134
500
0
650 1130 415
1815
01269
100
A2 - H
0134
450
Cement blended natural zeolite powder (also defined as zeolite cement) has many special properties of increas2 ing permeability resistance , preventing expension due to alkali - aggregate reaction , freezing damage resistance , ect1
4816
012
S1 - 2
10 ×1012 ×10
3516
012
S1 - 3 1011 ×1011 ×10
3417
3315
3612
7
0
S1 - 4 1010 ×10 ×1012
3014
0
Z1 - 2 ———Z1 - 6 沸石水泥混凝土 S1 - 1 ———S1 - 4 矿渣水泥混凝土
(下转 16 页)
AAR 的效果 优 于 大 坝 水 泥 。2) 含 30 %沸 石 粉 的 水 25 次冻融循环 。将沸石水泥混凝土与矿渣水泥混凝
泥 , 碱含量达 1182 % , 即使采用碱活性骨料配制砂 土进行对比试验 。结果如表 7 所示 :
浆 , 也不会发生 AAR。
表 7
冻融试验结果
NO1
试件尺寸 (cm) 冻后抗压强度 平均抗压强度 标养 28d 抗压强度 冻后强度损失 冻后重量损失
78
317
15
4
-3
175
365
0
210
0
10
175
328
37
210
10
7
-3
175
337
0
115
0
10
175
303
34
115
10
6
-1
含沸石粉混凝土与基准混凝土裹浆量比较 3
备注
此表内每对比 组混凝土砂石用量 相同 , 30L 强制式 搅拌机搅拌
编号
水胶比 W C+ F
每 m3 混凝土中材料用量 (kg)
土 , 28d 龄期时 , 测定抗渗性 , 结果如表 6 所示 。
213 抗渗性
表 6
沸石混凝土抗渗性
材料用量 (kg/ m3) NO
水泥 沸石粉 砂 碎石 木钙
1
270
——— 721
1229 01675
2
229
41
721 1229 01675
同样配合比和强度等级的混凝土 , 含沸石粉混凝 土抗渗性明显高于对比的基准混凝土 。这是由于含沸
50
650 1130 415
1715
01481
179
A3
0162
300
0
650 1350 212
20
01221
100
A3 - H
0162
240
60
650 1350 212
20
01459
208
注 : F ———沸石粉 ; S ———砂 ; G———粗骨料 ; UNF5 ———高效减水剂
3 裹浆量是在搅拌机出口处的拌合物中 , 挑选出 见 , 混 凝 土 的 水 胶 比 较 大 , 坍 落 度 较 大 时 , 内 掺
The natural zeolite is widespread and abundant in China , The cement factories near the natural zeolite producing area all use it as an admixture to product aeolite cement.
含 10 %沸石粉的混凝土与基准混凝土的泌水量
时 , 降低 3cm。含沸石粉混凝土 , 每 m3 多用 5～10kg 如表 5 。
水 , 才能保持与普通混凝土相同的坍落度 。由表 4 可
表 5
混凝土泌水量
编号
每 m3 混凝土中材料量 (kg)
水
水泥
沸石粉
坍落度 (cm)
10min
经时泌水量 (g/ L 混凝土) 20min 30min 40min 70min
CEMENT BLENDED WITH NATURAL ZEOLITE POWDER AND ITS PROPERTIES
Xing Feng Feng Naiqian
The rock containing zeolite as its main rock - forming mineral is called natural zeolite rock (natural zeolite) 1 Zeolite is a water - bearing aluminium silicate mineral with framework structure1It contains K, Na + , Ca + + , Mg + + , ect1The Clinoptiloite and Mordenite of the most commonly used zeolites in building materials1
4 低 温 建 筑 技 术 1999 年第 1 期 (总第 75 期)
石水泥为 3215 %。
般在 0145～0160 , 相应强度 30～40MPa 。与基准混凝
113 凝结时间 : 含 20 %～60 %沸石的水泥 , 初凝时 土相比 , 拌合物均匀性好 , 硬化后的抗渗性提高 , 耐
石粉混凝土泌水量降低 , 混凝土中粗骨料的裹浆量提 高 , 均匀性好 , 从而使硬化混凝土的抗渗性提高 。 214 碱 —骨料反应 (AAR)
坍落度 (cm)
28d 抗压强度 抗渗标号
水
(MPa)
175
1510
175
1312
2910
< S8
2811
> S8
含沸 石 粉 的 混 凝 土 具 有 抑 制 AAR 膨 胀 , 预 防 AAR 发生的优异性能 。图 1 是沸石水泥混凝土与中国 的大坝水泥混凝土对抑制 AAR 反应的比较 ; 图 2 是 不同含碱量的沸石水泥 , 采用活性与非活性骨料砂浆 的对比试验
间 > 45min , 终凝时间 < 12h , 均在规定范围内 。
久性提高 。
114 水化热 : 沸石水泥水化热低 , 如表 2 所示 。
211 坍落度与粗骨料裹浆量
2 沸石混凝土
沸石粉对混凝土中水泥置换量与坍落度变化 , 参
以天然沸石粉 (细度与水泥相同) 等量取代普通 见表 3 ; 裹浆量见表 4 。
425 # 大坝水泥
209
含 40 %沸石的水泥
149
7d (J/ g)
33417 251 251 179
112 标准稠度用水量 : 试验证明 , 水泥标准稠度用 水量 , 随着沸石掺量的增大而提高 。例如首都牌硅酸 盐水泥标准稠度用水量 26 % ; 含 20 %沸石的水泥为 27 % , 含 30 %沸石的水泥为 3015 % , 而含 40 %的沸
坍落度值 (cm)
实测
差值
175
500
0
310
0
815
175
450
50
310
10
610
- 215
180
600
0
316
0
510
来自百度文库
180
510
90
316
15
310
- 210
175
700
0
412
0
710
175
560
140
412
20
210
-5
175
515
0
312
0
7
175
463
52
317
10
6
-1
175
437
混凝土中的部分水泥 , 称为沸石混凝土 。其水灰比一
表 3
沸石粉对水泥置换量与坍落度变化
编号
1- 1 1- 2 2- 1 2- 2 3- 1 3- 2 4- 1 4- 2 4- 3 5- 1 5- 2 6- 1 6- 2
表 4
每 m3 混凝土中用量 (kg)
水
水泥
F 矿粉
UNF5
沸石粉置 换量 ( %)
16 低 温 建 筑 技 术 1999 年第 1 期 (总第 75 期)
出冷却塔的构造与空气及水侧的相对关系 。 1. 2 在作冷却塔选型设计时 ,首先要选用国家定点或 认定的合格厂家产品 。因冷却塔设备型号性能参数是 在标准塔的各种构造参数下实测得出的 。许多小厂不 具备按标准要求下生产每个冷却塔的能力 ,也就是 :当 塔体外形的尺寸及弧形变化 、布水器开孔位置及开孔 率变化 、填料的材质及组装的差异 、配风机与标准风量 与风压的差异等 ,都会产出所标参数与实际产品性能 参数明显不符的不合格产品 。尤其是个体小厂 ,为了 与他家压价竞争 ,当价格定到成本价或低于成本价以 下时 ,多数是采取改变冷却塔构造 、材质 ,以次顶好的 风机等 ,应付用户的需求 ,产品的性能参数达不到要 求 ,这将给用户带来更大的经济损失 。 1. 3 设计选择冷却塔时 ,应该考虑安装地点的海拔高 度 、空气进入冷却塔的湿球温度 。冷却塔的风机风量 是在标准大气压力下标定的数值 ,随着安装地点海拔 高度变化 ,风机的风量也改变 ,塔的冷却效果也在改 变 。空气进入冷却塔的湿球温度 ,也取决于所安装地 点的气象条件 。若安装地点的气温较低相对湿度较 低 ,冷却塔冷却效果就好 。前面公式中进出塔的焓差 h = ht - hi 被看作是塔的温差传递的原动力 。标准测 定温度湿度为 ts = 27 ℃及 ts = 28 ℃。 1. 4 冷却塔的冷却水量是在进水温度 37 ℃,出水温 度 32 ℃下测定的 。一台低噪声逆流 冷 却 塔 DBNL 100 ,当室外空气湿球温度为 28 ℃进出水温差 t = 5 ℃ 时 ,处理水量 100m3 / h ,温差 t = 8 ℃时 ,处理水量 74m3 / h。 1. 5 空调冷却水系统配备的水泵参数 ,也影响塔的冷 却效果 。工程设计时一般不会将泵的流量选小了 ,而 常常采用比冷水机组的冷却水量大的水泵这样选泵还 往往被错误地认为是安全的 。正确地应尽量选用与冷 却水量相近的水泵 。因塔的布水管是按名义流量开 孔 ,如实际水量与名义流量相差 15 %以上时 ,水将积 留在布水器等部位 ,影响了冷却效果 。
邢 锋等 掺天然沸石粉水泥及其混凝土的性质
3
掺天然沸石粉水泥及其混凝土的性质
邢 锋
冯乃谦
(深圳大学 510000) (清华大学 100084)
【摘 要】 以沸石为主要造岩矿物的岩石称为天然沸石岩 (或称为天然沸石) 。沸石是具有架状 结构含水铝硅酸盐矿物 ,含有碱及碱土金属离子 。在建筑材料中最常用的有斜发沸石和丝光沸石 。掺 天然沸石粉的水泥 (或称沸石水泥) 具有许多特殊的性能 :提高抗渗性 、预防碱 ———骨料反应膨胀 、抗冻 性好等 。天然沸石在中国贮量大 ,分布面广 。靠近沸石矿床的水泥厂都用沸石为水泥掺合料 。 【关键词】 天然沸石铝 铝硅酸盐矿物 斜发沸石 丝光沸石
图 1 沸石水泥与大坝水泥对 AAR 膨胀抑制效果 图 2 活性骨料与非活性骨料对比试验
由图 1 , 图 2 可见 : 1) 含 30 %沸石粉的沸石水 215 抗冻性
泥 , 即使其含碱量达到 1142 %和 1182 % , 但其抑制
以标养 28d 试件进行抗冻试验 。在 - 40 ℃下进行
有代表性的粗骨料 , 称重然后冲洗烘干 , 即可求出粗 20 %沸石粉对坍落度无影响 , 但粗骨料的裹浆量比基
骨料表面裹浆量 , 反映拌合特粘性及均匀性 。
准混凝土提高了 70 %～100 %。
由表 3 可见 , 在较低水灰比的混凝土中 , 沸石粉 212 泌水量
取代 10 %水泥时 , 坍落度降低 1cm ; 取代 15 %水泥