大掺量粉煤灰混凝土的应用

2015-10-21魏俊民

建筑工程技术与设计 2015年28期

魏俊民

【摘要】随着混凝土外加剂和矿物掺和料在混凝土工程中广泛应用，用粉煤灰替代部分水泥掺入到混凝土，能改善混凝土和易性，降低水化热，提高混凝土后期强度，并取得一定的经济效益。本文简要介绍了大掺量粉煤灰混凝土在河北华电石家庄鹿华热电一期工程中的应用，最后通过数据分析得出结论：大掺量粉煤灰，可节约水泥，降低混凝土成本，改善混凝土工作性；随着粉煤灰掺量增加，混凝土早期强度较低，但后期强度有所上升，对于早期强度要求高的混凝土，粉煤灰掺量不易超过水泥用量的30%，即粉煤灰掺量在30%时有较好的性能。

【关键词】大掺量粉煤灰；降低成本；配合比优化

1 粉煤灰

粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末，是工业“三废”之一，，主要应用在建材、建工、筑路、回填方面。随着工业的发展，粉煤灰排放量将逐年增加，合理地推广和应用粉煤灰不仅能节约土地和能源，而且能保护和治理环境。粉煤灰作为一种人工火山灰质材料，在混凝土中作为掺和料，可以改善混凝土性能，节约水泥，提高工程质量和降低工程成本。

混凝土中粉煤灰属于活性掺合料，靠二次水化作用发挥活性作用，混凝土中掺入优质的粉煤灰可以改善混凝土的和易性，增大密实性，减少混凝土的泌水、增强耐久性能、提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能、减少或消除混凝土中碱-集料反应，大幅度降低水化热温升，有利于防止温度裂缝，掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。

2 大掺量粉煤灰混凝土应用思路

2.1 地方混凝土原材料

河北华电石家庄鹿华热电一期工程厂址位于石家庄市鹿泉南外环南侧，厂址靠近307国道及石太高速。水泥是混凝土中的主要胶凝材料，也是决定混凝土强度及其他各项性能指标的主要因素，经项目部的考察采用曲寨水泥和鼎新水泥，供货能力强，性能稳定；粉煤灰选定西柏坡电厂的一级粉煤灰。

2.2 技术资源准备

公司土建中心实验室较近，技术力量强，在以往工程中对粉煤灰混凝土较为熟悉，在宣化电厂等工程对大掺量粉煤灰应用积累丰富的经验和数据，能够有效指导本课题。

依托公司科技创新项目混凝土配比优化和宣化项目部配比优化施工经验，积极进行配比优化和成本测算工作。混凝土配比优化考虑两种方法，一是采用“双掺”即掺加粉煤灰和矿粉，二是大掺量粉煤灰。配合比设计目标为：在满足设计强度及抗冻、抗渗等耐久性指标和施工和易性的前提下，使混凝土中水泥用量最小，以有效降低混凝土的温升，增強混凝土抗裂性。

3 施工混凝土配合比优化

3.1配合比优化效果分析

3.2.1根据初试配结合地材价格分析如下：

混凝土配合比数据对比（以C30混凝土为例）

3.2 确定最优配合比

配合比设计的目的是为满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性、抗裂。从初步优化的配比来开，采用“双掺”的方法因地材矿粉的价格较高201.12/m3，导致成本高于大掺量粉煤灰的方法193.22/m3，优化前的混凝土平均成本为213/m3；工地经讨论分析，与实验室沟通后决定混凝土配比采用大掺量粉煤灰的方法。

通过现场应用的数据分析，优化后的混凝土和易性，塌落度，强度满足施工要求。

3.3 施工过程管理

做好混凝土成本控制，配比优化是基础，过程控制是关键。从搅拌的计量控制，现场塌落度的控制，现场混凝土生产，专人负责，现场严禁加水；加强混凝土的养护，以保证混凝土的施工质量。

4 经济分析

从初步优化的配比来开，采用“双掺”的方法因地材矿粉的价格较高201.12/m?，导致成本高于大掺量粉煤灰的方法193.22/m?，优化前的混凝土平均成本为213/m?；经讨论分析，混凝土配比采用大掺量粉煤灰的方案。

根据配比优化实际应用情况，能够实现节约水泥用量，每方混凝土实际节约10元左右，工作量以5万方计，预计节约50万。