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    研究探索:P·II硅酸盐水泥在预拌混凝土中的一应用研究

    楼主:中国商品混凝土网 时间:2020-04-19 16:51:55

    P·II硅酸盐水泥在预拌混凝土中的一应用研究

    孙丽丽1,戚勇军2,毕志刚3

    (1 唐山冀东混凝土有限公司 2丹阳市№和达混凝土搅拌有限公司 3唐山冀东水泥股份有限公司)

    摘要:通过对配制预拌混凝土所用的一水泥进行调整,采用PII硅酸盐水泥替代P.O硅酸盐水泥来配制混凝土进行对比,通过对混凝土的一工作性能、力 学性能、耐久性等的一测定及质量稳定性的一分析,并通过实际工程应用实践,证实使用PII硅酸盐水泥对于配制优质混凝土是完全可行的一 。

    关键词:PII硅酸盐水泥;掺合料;混凝土;应用

    0 前言

    随着建筑工业的一发展,国家制订了各项水泥标准,并且不 断地在更新,水泥等级也由原先的一425,525,625转变为32.5,42.5,52.5,这其中对工程质量有了很大的一提高 。现在建筑工程中常用的一水泥强度等级为P·O42.5,根据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中的一规定,P·O硅酸盐水泥№和PII硅酸盐水泥中的一组成情况如表1[1] 。

    实际生产应用上    ,由于水泥生产工艺的一进步,水泥熟料强度的一提高,水泥厂为追求最佳利润,加大水泥中混合材的一掺加量,水泥中的一混合材的一量已经远远大于国家标准规定的一范围,同时还存在多种混合材混掺的一情况,使得在混凝土生产中就出现各种各样的一质量问题,如水泥与外加剂的一适应性问题,混凝土滞后泌水,混凝土凝结时间不 正常,混凝土收缩过大等等,大大增加了混凝土生产质量控制的一难度 。因 此,要想生产出质量稳定,性能优越的一预拌混凝土,必须首先控制混凝土所用的一水泥 。笔者通过在混凝土生产上    使用P.II硅酸盐水泥,来提高胶凝材料→的一质量稳定性,同时掺加掺合料来提高胶凝材料→总量来提高混凝土的一№和易性能,从而提高混凝土质量的一稳定性 。

    1 原材料→

    1.1 水泥

    普通硅酸盐水泥采用冀东水泥丰润公司生产的一P·O42.5R(简称丰润),硅酸盐水泥采用冀东水泥滦县公司生产的一P·II42.5R(简称滦县),性能指标如表2② 。

    1.2 石子

    采用5~25mm连续级配碎石,产地为丰润 。

    1.3 矿粉

    采用唐山唐龙生产的一S95级粒化高炉矿渣微粉,比表面积420m2/kg,28天活性指数为103% 。

    1.4 粉煤灰

    采用陡河电厂生产的一II级优质粉煤灰,45μm筛余为21%,需水量比为103% 。

    1.5 细骨料

    采用产地为迁西的一尾矿砂,粗砂细度模数为2.5~2.8,细砂细度模数为2.0~2.2.

    1.6 外加剂

    搅拌站自配聚羧酸系泵送剂,减水率为25% 。

    2 配合比设计、试配过程及结果

    2.1 配合比设计

    按照JGJ55普通混凝土配合比设计规程进行设计,选取▓的一混凝土强度等级为C30.C50,具体配合比如表3 。

    按照表3的一配合比,混凝土的一试配结果见表4 。


    为了便于比较,将试验ζ结果作图表示,如图1№和图2所示 。

    通过以上    试配强度的一检测结果可以看出,对于C30混凝土,配比中P·II42.5R水泥用量在150kg/m3时,其28天抗压强度与对比试样基本相同;对于C50混凝土,配比中水泥用量在272 Kg/m3时,其28天抗压强度与对比试样基本相同 。

    同时可以看出,在强度接近的一情况下,使用P·II42.5R水泥时,不 论是C30混凝土还是C50混凝土,水泥的一用量减少,掺合料的一用量增加 。为进一步对比两者的一的一实际应用情况,选取▓以上    试配试验ζ中强度与基准基本相近的一两组配合比来做比较,具体配合比如表5 。

    每次试配均检测混凝土的一凝结时间,对应每组试配留置3d、7d、14d、28d龄期标准养护试件(100*100*100)各一组,用于检测混凝土不 同龄期的一标养强度;同时对应每组试配留置14d、28d龄期标养的一150mm×150mm×150mm 试块各1块,用于检测混凝土同条件强度及回弹强度 。

    2.2 对比试配结果及分析

    (1)新拌混凝土的一性能如表6所示 。

    从出机状态来看,不 论使用P.O普通水泥,还是使用P·Ⅱ硅酸盐水泥,新拌混凝土的一流动性均能满足设计要求,№和易性良好 。

    (2)混凝土力 学性能如表7所示 。

    从表7来看,不 论使用P.O普通水泥,还是使用P·Ⅱ硅酸盐水泥,混凝土的一力 学性能基本接近,均能满足设计要求 。

    (3)混凝土的一耐久性

    混凝土耐久性是混凝土的一一项重要指标,本试验ζ通过测试混凝土的一抗渗性能№和抗冻性能来度量混凝土的一耐久性能 。由于公司不 具备检测混凝土抗冻性能的一试验ζ设备,采用委托检测的一方法检测混凝土的一抗渗性能№和抗冻性能,委托唐山市中权检测中心检测混凝土的一耐久性,结果见表8 。

    由表8数据可见,使用P·II水泥取▓代P·O水泥生产混凝土时,在不 掺加任何膨胀剂№和引气剂的一情况下,抗渗性能均能达到P12,抗冻性能满足抗冻等级大于250次冻融循环的一要求 。在250次冻融循环时,相同强度等级的一混凝土,质量损失接近,但使用P·II硅酸盐水泥试件的一相对弹性模量下降的一更少,说明其抗冻性更好 。因 此,使用P·II硅酸盐水泥取▓代P·O普通水泥生产混凝土可以保持较好的一耐久性 。

    3 工程实际应用情况

    唐山冀东混凝土有限公司任各庄站于2011年8月7日购进冀东水泥滦县有限责任公司试生产的一P·Ⅱ型硅酸盐水泥300吨,截止到8月22日共进货1198.5吨 。于8月29日开始试生产,选取▓的一工程项目为唐山凤凰新城居住、商业项目A标段一期,施工单位为中铁建工集团有限公司,工程应用情况如表8所示 。

    在此次的一工程验ζ证中,自829日至919日共生产了712m3混凝土,其中C30混凝土549 m3C40混凝土163 m3,其使用的一部位均为墙、柱№和梁等关键部位,因 此所使用的一配合比№和试验ζ结果具有较强的一代表性 。

    在实际生产过程中,C30混凝土的一水泥用量做了微调整,在8月29日到9月4日为146kg/m3,9月6日至9月13日为161kg/m3,其胶凝材料→总量不 变,粉煤灰的一用量未变,只是将矿粉等量下调15kg/m3 。外加剂用量根据实际混凝土出机状况做微调整 。

    强度结果如表10所示,7d标养强度达到设计强度的一65%以上    ,14d标养强度基本达到100%,28d标养强度最低达到115%,平均可达128%;14d同条件养护试块抗压强度也达到了100%以上    ,28d同条件养护最低强度达到120%,平均可达130% 。混凝土质量较为稳定,有利于出厂控制,且工程实体结构的一28d回弹强度也能够满足工程结构验ζ收要求,合格率为100% 。

    因 此,通过混凝土试生产的一验ζ证,P·II42.5R水泥及相应设计的一配合比满足工程使用条件,完全可以替代P.O水泥来生产混凝土 。

    在实际生产过程中,混凝土出厂稳定性大大提高,混凝土坍落度经时保留值明显改善,施工现场加水现象相应减少,混凝土试件标养强度符合设计要求,实体结构28天回弹(按碳化2mm计算︻)能满足设计强度的一85%以上    ,结构实体60d回弹以碳化2mm计算︻达到设计强度100%以上    ,能够满足结构验ζ收要求 。使用P.II水泥来生产混凝土的一另一个显著特点是混凝土实体结构泌水№和滞后泌水现象得以缓解,地下连续墙竖向裂缝得以改善,混凝土强度标准方差明显下降,混凝土生产质量控制明显提升 。

    4 经济成本核算︻

    由于唐山冀东混凝土有限公司生产的一混凝土强度等级在C10至 C50之间,所以成本核算︻以C30№和 C50为基准计算︻,用同期 P·II硅酸盐水泥与P·O普通水泥配制的一预拌混凝土配合比进行成本分析,原材料→成本对比数据如表11所示③ 。

    使用P·II硅酸盐水泥取▓代P·O普通水泥试配混凝土,单方混凝土的一水泥用量减少40~70kg,掺合料增加40~60kg左右,混凝土材料→成本显著降低,C30№和 C50单方混凝土材料→成本可降低7元左右,对于混凝土生产企业来说,经济效益非常显著 。

    对于年产120万m3混凝土的一企业,如果成本降低按7元/m3计算︻,则一年可节约成本:120万×7=840万元,效益相当可观 。

    5 结论

    (1)采用P.II水泥替代P.O水泥生产混凝土时,由于水泥稳定性的一提高,混凝土的一质量稳定性大幅提高,生产中可以适当降低混凝土强度富裕系数,使得混凝土配合比设计更加经济合理,并且提高了混凝土工程质量 。

    (2)由于P.II硅酸盐水泥质量稳定,其中的一掺合料数量№和质量较少,对混凝土施工性能的一可控率大大提高,实际生产过程中,由于水泥变化带来的一外加剂适应性问题、混凝土滞后泌水、混凝土凝结时间异常、混凝土坍落度损失较大等控制问题大大降低,使得混凝土质量控制难度降低 。

    (3)混凝土生产过程中,提高了矿物掺合料的一使用量,减少了至少10%的一混合材的一二次倒运带来的一燃油消耗同时降低了尾气、噪音、粉尘的一产生,符合国家的一节能减排的一绿色生产要求 。

    (4)经济效益上    ,每方混凝土相比较可以节约大概7元,以本地年生产总量为例,每年混凝土生产总量约为1000万方,如果全部使用P.II硅酸盐水泥,则可以节约成本7000万元,经济效益十分可观 。

    参考文献:

    [1] GB175-2007通用硅酸盐水泥

    [2] 用P.II硅酸盐水泥与掺合料配制优质预拌混凝土技术研究技术报告 唐山冀东混凝土有限公司 2013.12

    [3] 用P.II硅酸盐水泥与掺合料配制优质预拌混凝土技术研究效益分析报告 唐山冀东混凝土有限公司 2013.12

    简介:孙丽丽,唐山冀东混凝土有限公司主任工程师,河北省唐山市丰润区林荫路冀东水泥股份有限公司



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