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混凝土掺合料应用比例及效果分析

编辑:华伟银凯   发布时间:2020-4-15?

  为了实现高性能混凝土的要求,目前主要采用的是“双掺技术”,即在混凝土搅拌时,除了添加硅酸盐水泥之外,还需要添加一定比例的高效能矿物掺合料及高效减水剂,以提高混凝土的性能。混凝土掺合料的作用主要体现在其具有三大效应:活性效应、形态效应及填充效应,可以改善混凝土中的凝胶材料与数量,提高混凝土的稳定性及强度,还可以降低原材料成本等,是目前工程中最常用的材料。

  1 混凝土掺合料应用
  掺合料在混凝土中的应用主要功能是改善混凝土的凝胶材料与数量,提高混凝土在施工中的作用,增强混凝土的稳定性、强度,混凝土掺合料的应用作用主要体现在以下几个方面:
  ⑴活性效应的作用。在混凝土中掺合料的颗粒表面,在一般的常温状态下,碱性溶液不容易对硅酸盐(如二氧化硅、三氧化二铝等)进行溶解,掺合料的活性效应程度与掺合料的化学成分与掺合料的表面积存在紧密的关系,直接影响着掺合料的效果。在相同的玻璃体活性成分中,熔体块的玻璃体的活性一般都比较高,这样在混凝土中添加掺合料,就能够提高混凝土的强度与耐力,进而能提高混凝土的性能。
  ⑵形态效应的应用。由于掺合颗粒的形态不同,产生的效果也不一样,根据掺合颗粒的表面特征,充分利用形态效应的特性来增强掺合料的功能,并利用混凝土掺合料的流动性,使得混凝土在搅拌的过程中,变得更加匀实,保证混凝土中的含水量合理,有利于提高混凝土的强度、和易性、耐久性等指标能够满足施工的要求。
   ⑶填充效应。掺合料颗粒的一个重要功能就是有效的填充水泥的胶凝材料的缝隙,使得混凝土在凝胶的过程中不存在缝隙,在混凝土中掺与高效的减水剂之后,如果再添加其他矿物掺合料,对混凝土具有很强的减水效果,达到对混凝土进行增塑的效果,形成高性能的“双掺”技术。

  2 混凝土矿物掺合料的比例配合分析
  在对混凝土中添加掺合料时,需要结合混合体的性质对混凝土进行配比设计,才能满足混凝土的要求。为了达到不同性能的混凝土,可以通过添加各种不同的掺合料颗粒来得到,在一般的情况下,主要是生产具备成本低、高耐久性以及后期强度能够提高的混凝土,如何利用不同的矿物复合掺合料的颗粒料的不同特点,在生产的过程中,可以生产出不同的混凝土,如在混凝土中加入防渗专用的掺合料可以生产防渗混凝土,添加防腐剂可以生产防腐蚀的混凝土,添加大体积专用掺合料可以生产大体积专用混凝土,能够降低混凝土的生产成本,提高混凝土的生产效率,在具体的生产中按照混凝土的生产计量均匀、混合均匀、配合比合理等特征,提高工程的施工质量。例如在生产C60 以上强度的混凝土时,一般可以在混凝土中加入硅灰,但是如果仅仅只是加入硅灰会提高混凝土的生产成本,如果要同时在混凝土中加入磨细矿渣粉和粉煤灰就可以降低混凝土的生产成本,还可以提高混凝土的强度,具体的配比结果如表1 所示。


混凝土配比结果


  结合相应的配比指标,可以生产出不同的配比的混凝土,在实际生产过程中,需要根据具体的生产情况来实现不同强度混凝土,便于在不同的环境中使用。

  3 混凝土掺合料应用的技术效果分析

  混凝土掺合料的使用可以根据需要生产出不同性质的混凝土,对混凝土的和易性、强度、耐久性等都产生了不同的影响,一般来说,混凝土掺合料的应用技术可以产生如下的效果。
  3.1 减水的功能
  在混凝土中添加优质的粉煤灰,根据粉煤灰的球形外貌,具有很强的减水效果,但是如果在混凝土中添加高效的减水剂,可以提高混凝土的凝结效果,并在混凝土中掺入矿物掺合料,可以有效的减少混凝土中的水分。在混凝土中的化学减水剂不能有效的降低混凝土中的水分时,采用矿物掺合料可以进一步增加混凝土的减水功能,提高混凝土的稳定性。
  3.2 早强功能
  在混凝土中添加硅灰时,硅灰的水化效果非常好,对混凝土的凝聚增强效果非常好,进而具有良好的早强的效果,在混凝土中添加石灰石细粉也具有较强的减水效果,早强的性能也比较好,尤其对铝酸二钙含量高的水泥来说,在其中添加掺合料,使得石灰石细粉与水化铝酸钙发生化学反应,增强水泥的早强功能,形成具有一定胶凝功能的碳铝酸盐复合物,具有很强的早强功能。
  3.3 缓凝功能
  在混凝土使用的过程中,需要混凝土具有一定的缓凝效果,以满足施工的要求,例如在混凝土掺合料水化缓慢,降低水泥的冷凝效果,如添加粉煤灰、矿渣粉等掺合料颗粒,就可以有效的起到缓凝的效果。
  3.4 膨胀功能
  在有些地方施工,需要混凝土具有一定的膨胀功能,使得水泥能够填满空隙,如“铝矾土+ 石膏+ 硫酸铝”就是混凝土的膨胀剂,它的用途十分广泛,成本也比较低,可以充分利用工业废弃物代替,降低掺合料的生产成本,并能取得相应的膨胀功能。
  3.5 防水功能
  在一般情况下,混凝土要具有很强的防水功能,在混凝土中掺合具有高效减水效果的减水剂与微膨胀的掺合料,可以形成密度良好的水泥石,这样能够提高混凝土的防水功能,而且也能够增强混凝土的稳定性。
  3.6 抗腐蚀功能
  在特殊的环境下,要求混凝土具有一定的抗腐蚀功能,在具体的生产过程中只需在混凝土中加入一定的掺合料,就能够满足要求,在混凝土中掺合料水化时,形成相应的硅酸盐晶体结构,这样就能够形成比较固定的水化铝硅酸钙被固定,提高混凝土的抗腐蚀的功能。


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