石屑在預(yù)拌混凝土中研究與應(yīng)用

1、2010年第8期(總第250期JNumber8in2010(Tota1No250)混凝土Concrete預(yù)拌混凝土READYMIXEDCONCRETEdoi：103969jissn1002—3550201008035石屑在預(yù)拌混凝土中研究與應(yīng)用袁天海，劉志茂，孫克平。郭明明(中建商品混凝土有限公司，湖北武漢430074)摘要：主要對石粉量較高的石屑性能及檢驗方法進(jìn)行了摸索與探究，結(jié)合石屑的自有特點，通過力學(xué)性能、耐久性等研究，確定其在混

2、凝土中的最佳用量，并根據(jù)實際生產(chǎn)情況，總結(jié)了石屑在泵送混凝土的應(yīng)用技術(shù)和注意事項。關(guān)鍵詞：坍落度損失；石屑；含泥量中圖分類號：TU528041文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002—3550(201o)o8～0103—03StonechipintheproductresearchandapplicationofconcreteyUANTian—haiLIUZhimao。SUNKepingGUOMingming(ChinaConstructio

3、nReadyMixedConcreteCo，Ltd，Wuhan430074，China)Abstract：Higherlevelsofstonechipsonthepowderprope~iesandtestmethodsfortheexplorationandinquiry，combinedwithcharacteristicsofstonechipsofitsown，~roughseveralexperimentstodetermi

4、netheoptimaldosageinconcrete，andbasedOf1theactualproductionreviewastonechipintheconcretepumpingapplicationsandconsiderationsKeywords：slumpJoss；stonechips；mudcontent0引言石屑屬于廢棄資源的一種，其伴隨著混凝土組成材料碎石的開采而產(chǎn)生，石屑的來源一般有兩種：一是碎石加工的篩余副

5、產(chǎn)品；二是碎石再加T而成fj1。我國的石灰石、白云巖在開采中平均每噸礦石約產(chǎn)02～05t廢棄石屑，在采石場大量堆積，不但占用土地、產(chǎn)生粉塵污染，而且造成資源的大量浪費。目前，就我國對環(huán)境保護(hù)以及現(xiàn)有河砂資源短缺的需求來看，石屑在混凝土中的研究與應(yīng)用已經(jīng)十分的必要和緊迫。由于采石廠生產(chǎn)流程和1『二藝不同，石屑的物理性能指標(biāo)變化范嗣較大，細(xì)度模數(shù)的變化范圍為1735，空隙率在42％～47％之間，物理性能與天然河砂相似。本研究應(yīng)用的石屑較以往

6、文獻(xiàn)中提及的不同，其粒徑范圍主要集中在0～236mm之間，石粉含量最高可達(dá)20％以上(本文將O075mlTl以下的顆粒定義為石粉，下同)，為其在混凝土中“取砂代粉”提供了有利空間。1原材料與試驗方法11原材料石屆的產(chǎn)地為湖北武漢，其表觀密度2780kg／m，堆積密度1590kg／m，空隙率43％，含泥量亞甲基藍(lán)溶液檢測值小于10，顆粒級配見表1。三次隨即采集的石屑樣品，其石粉含量分別為250％、281％、26O％。從石粉含量和顆粒級配來

7、看，石屑勻質(zhì)性較好，其細(xì)度模數(shù)波動較小。水泥：亞東水泥廠，PO425級水泥，28d強度為492MPa；收稿日期：20100321表1石屑的顆粒級配檢測值粉煤灰：漢川電廠，I／級粉煤灰，細(xì)度為17％；減水劑：聚羧酸減水劑，固含量10％，減水率為237％。12試驗方法通過試驗研究確定石屑取代河砂的百分率，針對C25C40等不同強度等級混凝土進(jìn)行試配，分別檢測混凝土的工作性、工作性保持，及強度發(fā)展情況。石屑中含有約20~／~30％的石粉，石粉

8、的加入可以顯著改善混凝土拌合物、硬化昆凝土的性能，依據(jù)混凝土的工作性和強度發(fā)展情況，進(jìn)行如下研究：(1)對石屑混凝土力學(xué)性能進(jìn)行分析；(2)對石屑氧化物含量和石屑混凝土微觀結(jié)構(gòu)分析，驗證增強機理；(3)通過對石屑混凝土的收縮、碳化、氯離子滲透的性能檢測，分析其耐久性指標(biāo)。2試驗研究與應(yīng)用21試驗結(jié)果及配合比確定依據(jù)試驗方法，分別對石屑的摻量(代砂率)、膠凝材料降低空間、石屑混凝土的坍落度損失試驗等進(jìn)行研究。主要存在的問題是石屑中含泥量控

9、制難度大；石屑混凝土用水量較普通混凝土高。易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象；石屑混凝土坍落度損失較普通混1O3是混凝土耐久性的一個關(guān)鍵指標(biāo)。為此分別進(jìn)行堿度、碳化箱快速碳化，以及現(xiàn)場實體碳化深度測定。測定結(jié)果為石屑混凝土與普通混凝土的7d堿度分別是1361和1385，堿度相近；速測定石屑混凝土碳化值為46mm，與普通混凝土相近；現(xiàn)場石屑混凝土碳化深度檢測，28d碳化深度為僅為06mm，明顯低于普通混凝土。圖4為過程中的堿度與碳化深度測定?！觥觥鰣D4堿度與

10、碳化值檢測通過對石屑混凝土的收縮、抗裂、抗氯離子滲透，以及碳化和堿度的測定，可以看出石屑混凝土的收縮和開裂試驗與普通混凝土相當(dāng)；抗氯離子滲透和抗碳化性能優(yōu)于普通混凝土，具有良好的耐久性。3結(jié)論(1)石屑混凝土的流動性和黏聚性較普通混凝土有很大改上接第95頁果表明，當(dāng)水灰比為O29時，該減水劑的水泥凈漿減水率高達(dá)50％以上，砂漿的收縮率得到大大的改善_18】。這種方法雖然可以控制聚合物的分子量，但分子設(shè)計比較困難，主鏈一般也只能選擇含CO

11、OH基團(tuán)的單體，否則很難接枝，且這種接枝反應(yīng)是個可逆平衡反應(yīng)，反應(yīng)前體系中已有大量的水存在，其接枝度不會很高且很難控制。5聚羧酸系高效減水劑的展望高性能減水劑的研究在外加劑的研究中已成為各國科學(xué)家研究的熱點，它的發(fā)展推動著混凝土材料的發(fā)展。目前，對聚羧酸減水劑的研究還主要是工藝成本的研究，在基礎(chǔ)理論研究方面比如聚羧酸減水劑的作用機理，分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計，分子結(jié)構(gòu)與減水劑性能的關(guān)系等的研究還需要進(jìn)一步的加強。目前制約我國聚羧酸系減水劑應(yīng)用與發(fā)

12、展的主要因素在于聚羧酸系減水劑母體性能單一，無法滿足不同性能混凝土的要求，因此復(fù)配技術(shù)得到了發(fā)展。但是復(fù)配技術(shù)會帶來一系列的問題，比如外加劑與水泥的相容性不好，后期強度不高，環(huán)境污染等，要從根本上達(dá)到高性能，生態(tài)化，國際化的目標(biāo)，還要從分子設(shè)計的角度出發(fā)，研究高性能混凝土結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，開發(fā)出減水率更高、性能更優(yōu)異、經(jīng)濟(jì)性也更好的產(chǎn)品。隨著研究的深入，聚羧酸系減水劑必將能得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：[1]熊大玉，王小虹混凝土夕卜力口

13、齊U[M】]IDV：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：34_4n【2]王玲，田培，白杰，等我國混凝土減水劑的研究現(xiàn)狀及未來fJ】混凝土與水泥制品，2008(5)：17[3】蔣正武，孫振平，王培銘我國聚羧酸系減水劑工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與方向探討[J]混凝土，2006(4)：19—2014J李祟智，馮乃謙，李永德聚羧酸類高性能減水劑的研究進(jìn)展【J]1匕學(xué)建材，2001(6)：38—41[5]周志威，呂生華，李芳聚羧酸系高效減水劑的研究進(jìn)展【J】1匕學(xué)建材，

14、2006(22)：34—38善，降低了混凝土泌水與離析現(xiàn)象產(chǎn)生的概率，能夠很好的改善和日的性能，并提高混凝土抗壓強度。(2)當(dāng)石屑中O075mrfl以下的石粉含量在20％～30％之間時，單位立方米混凝土的石屑用量在250～350為最佳，此時單位立方米膠凝材料總量可減少2040kg，且強度較以往增加5～10MPa。(3)外加劑摻量應(yīng)以膠凝材料與石粉含量的總和為基數(shù)，進(jìn)行添加和調(diào)整。(4)施工石屑混凝土過程中，除應(yīng)滿足普通混凝土要求外，還應(yīng)

15、加強現(xiàn)場的澆搗、覆蓋養(yǎng)護(hù)的措施。參考文獻(xiàn)：【l】李拖福，嚴(yán)亞光石屑在混凝土中的應(yīng)用[J】_山西建筑，1987(2)：2729【2】安文漢石屑混凝土強度及微觀結(jié)構(gòu)試驗研究山西建筑，1989(2)l9—26作者簡介：單位地址：聯(lián)系電話：袁天海(1972一)，男，工程師。武漢市洪山區(qū)武珞路456號新時代商務(wù)中心43樓科技部(43oo64)027—82356810[6】田培，王玲我國混凝土外加劑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢Ⅲ中國混凝土外加劑，2008(4)：

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