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混凝土被大量地应用在工程建设当中，其作用与功效得到了社会的广泛供认和共识，水泥混凝土迄今为止仍为主要的人造建筑材料，它对于人类社会的发展提供了巨大的支持力量，发挥着不可估量的作用，然而，混凝土抗水渗性能的高低会影响到混凝土本身性能的发挥，因此，通过采用先进技术，优化水泥混凝土的内部材料配置，通过掺入矿物掺合料来提高混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性，不仅能够有效确保混凝土质量，而且也能够大大控制环境污染，具有一举多得的意义。 常见的混凝土矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、沸石粉以及硅灰等等。 2.1粉煤灰 主要来自于发电厂的排放物，一般直径很小，以微米计算，主要由玻璃微珠以及一少部分石英等构成的晶体，其体积偏小，属于人造的火山灰材料。将其掺入混凝土里，由于其特有的形状可以形成减水势能，微集料效应具有致密效果，火山灰质效应带来火化效应。这样就能有效控制对水分的需求，也能够增强混凝土的抗水渗能力，确保其效能发挥更加持久，控制其收缩以及温度，保证其抗拉强度，所产生的混凝土也具有更强的抵抗外界化学腐蚀的独特作用。 2.2矿粉 这是一种在冶炼钢材过程中产生的废物，经过水淬处理会出现很多玻璃体，含有钙镁铝黄长石，以及其他洁净成分。所以，总体来看这种材料具有些许如同水泥的水硬性。其直径在45微米以上的颗粒基本不能进行水化反应。其活跃反应的性能很难发挥出来，整体来看相对稳定，将其用在混凝土中，抗水渗性能显著。矿渣作为一种大量产生的废料被广泛使用在水泥的混合材料。然而，与正宗的水泥材料相比，它不具有良好的抗磨性能，这就限制了其在水泥中的掺入数量，为了确保混凝土的效能，需要把这些矿渣碾碎成粉末状，将其掺杂在混凝土当中，已经成为一种必然。 以下分别探究单掺粉煤灰以及掺复合矿物掺合料对商品混凝土抗渗性的影响。 2.2.1单掺粉煤灰对商品混凝土的抗渗性影响 从下表可以看出：没有掺入粉煤灰S0的混凝土的抗渗性远远不及单掺粉煤灰混凝土S1。 同样条件下，S1同P1相比，28d同90d的氯离子扩散系数成下降趋势，这意味着商品混凝土具有更好的抗渗性。随着矿物掺合料的加入，抗渗性能也逐渐提高，而且从氯离子扩散系数降低的比重来看，可以分析出粉煤灰能够保证抗渗性。 2.2.2掺入复合矿物掺合料对混凝土抗渗性的影响 从上图中可以看出，同单掺粉煤灰相比，掺入复合矿物掺合料的混凝土在氯离子扩散系数方面更低，说明后者更加有利于完善混凝土的抗渗性能，将粉煤灰、沸石粉以及硅粉共同掺入之后，从表中可以看出：S2S4S5在氯离子扩散系数方面更小，仅为其10.0%到14.8%。 综合来看，复合大掺量矿物掺合料能够更加有效地提高混凝土的抗渗性能。 3大掺量矿物掺合料科学配制在商品混凝土的比例分析 3.1原材料的选择 作为混凝土的生产企业，首要考虑的因素就是原材料能否持续、稳定、便利地供应，这是由于原材料性质与效能的稳定性直接影响着混凝土的质量，影响生产的经济效益。 以此，在生产商品混凝土过程中需要优选原材料。案例： 第一，水泥：可以选择P.O42.5R，型号，具体的性能指标总结为：其标准稠度为25.2%，初凝为125分钟，终凝为185分钟左右，抗拆强度在3天是为5.5MPa，28天为8.3MPa，以及对应的抗压强度是3天为30.8MPa，28天为53.4MPa. 第二，粉煤灰。II级粉煤灰达到如下的标准 第五，添加剂。选择达标的高效减水剂，其减水率是18%左右，28天抗压强度比为130%，充分发挥添加剂其作用。 3.2大掺量矿物掺合料混凝土配合比的科学调配 要依照正交试验来决定矿粉以及粉煤灰最合适的掺入量，并科学定制基准配合比，每立方米体积需要水泥大概为365千克。如果需要粉煤灰超量取代，其取代系数则要在1.2，同样条件下矿粉为1.0，要确保胶凝的总体数量稳定。 经过实际的试验发现：当粉煤灰的掺量达到18%-22%，所掺入的矿粉达到19%-29%，此时的商品混凝土具有良好的和易性。然而当两者材料都达到各自的极限值时，商品砼的强度一开始相对低，但是到了后期其强度有所提升。因此，两种材料最科学的复合掺量为粉煤灰百分之十五到二十之间，矿粉百分之二十五到三十之间，其总数量要在40-50%范围内，这样才能有效确保商品砼的质量，无论从强度、和易性等方面达到标准，而且所消耗的成本也相对较低。 参照混凝土相关配合比设计规范，计算出了一套科学的混凝土生产调配方案： 3.3利用结论 经过理论上的分析与实践的应用表明：大掺量矿物掺合料调配比例能够达到商品混凝土生产制造商的生产需求。而且在这一科学调配比例下所生产出的商品砼具有高强度、良好的和易性，特别是将科学比例的粉煤灰掺入其中时，可以极大地控制其水化热释放速率，确保其混凝土的耐久性。而且经过多年的研究与调配，混凝土的抗渗性能大大提高，也有效地节省了工程建设材料成本。 但是，从目前来看需要注意的是由于每个水泥制造商所生产的水泥的性质有所差异，导致了其内部所需的各种掺合料的比例也会有所差异，这就需要在调配的过程中积极参照水泥的特征，采取科学的调配方案。 参考文献 [1]李淑平.关于高强混凝土裂缝控制的研究[J].低温建筑技术，2008，123（3）. [2]吴中伟.绿色高性能混凝土-混凝土的发展方向[J].建筑材料学报，1998，1（1）. [3]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999. [4]冯乃谦.商品混凝土在施工应用中的开裂与对策[J].混凝土，2000，1（9）. 作者简介：李剑锋（1984-），男，助理工师（注册二级建造师），从事商品砼生产、技术管理工作。 |
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