超细复合掺合料在混凝土中的应用

2021-04-28黄清林杨晓伟

商品混凝土 2021年3期

黄清林，杨晓伟

（1. 浙江智峰科技有限公司，浙江嘉兴 314000；2. 嘉兴南方混凝土制品有限公司，浙江嘉兴 314000）

0 前言

优质矿物掺合料在混凝土中取代水泥，能够节约能源、减少环境污染，被誉为混凝土的不可缺少的“第六组分”。复合掺合料是配制高性能混凝土的必要材料之一，是制作高性能混凝土的功能性组分材料。它通过复合胶凝效应、诱导激活效应、表面微晶化效应、界面耦合效应、微集料效应，不仅可以改善混凝土的工作性能，而且对混凝土耐久性等都有十分显著改善。

复合化可以将低品质材料与高品质材料搭配使用，并通过生产过程中合理的组分配比、必要的激发剂技术等，将复合掺合料的性能大幅度提高，既实现了有效供给，又提高了技术经济性能，还解决了环境保护等一系列问题。掺合料复合能够产生“组合效应”，可以解决混凝土中存在的若干技术问题。

每种掺合料都有其自身的特点，在制作混凝土时应充分发挥其各自的优势，利用几种矿物掺合料之间良好的技术耦合性，充分发挥几种掺合料的协同作用。随着掺合料应用技术的普及，实际工程应用中经常发现使用单一品种的掺合料对混凝土性能存在一些不良影响，包括早期强度发展受限、抗碳化等耐久性能不足等，由此将若干种类的掺合料复合后使用成为了业界的热点。同时，随着设计、施工技术的不断发展，对混凝土材料也提出了新的要求，最突出表现为高强、高耐久，这也促成了对复合掺合料技术的发展需求。

1 超细复合掺合料的配制

本文中的超细复合掺合料是利用市场上化工生产企业的固体废弃物硅渣（水淬渣）、矿渣、钢渣及建筑再生石粉按一定的比例进行超细粉磨，再通过辅助添加剂进行改性，提高其与水泥、外加剂的适应性。在生产过程中发现，立磨的产量要优于球磨。

1.1 超细复合掺合料的主要化学指标

见表 1。

表 1 超细复合掺合料化学指标 %

1.2 超细复合掺合料的物理指标

见表 2。

表 2 超细复合掺合料物理指标 %

2 混凝土试验原材料

（1）水泥：试验采用南方水泥厂生产的 P·O42.5水泥，性能试验结果如表 3 所示。

表 3 水泥技术指标

（2）矿粉：试验采用张家港某厂生产的矿粉，等级为 S95，其矿粉性能技术指标如表 4 所示。

表 4 矿粉技术指标

（3）粉煤灰：试验采用嘉兴电厂的 Ⅱ 级灰 F 类，其性能技术指标如表 5 所示。

表 5 粉煤灰的技术指标 %

（4）外加剂：试验采用高性能聚羧酸减水剂，规格为 HQL-I 型，含固量 22.06%，密度 1.045g/cm3，混凝土减水率 27%。

（5）机制砂：试验用细骨料采用浙江安吉机制砂，细度模数 μf=2.8，Ⅱ区中砂，表观密度 2.65g/cm3，含泥量 4.5%，泥块含量 0.6%。

（6）碎石：试验用粗骨料采用浙江建德碎石，规格为 5～31.5mm 连续级配，针片状含量 5%，含泥量0.3%，压碎指标 6.5%，表观密度 2.70g/cm3，各项指标均符合标准要求。

3 试验及结果

根据原材料的质量情况，利用超细复合掺合料代替粉煤灰及矿粉与粉煤灰做对比试验，从 C25、C30、C35 三个强度等级进行了多轮试验验证，结果比较理想，试验结果见表 6。表中序号 1 为基准正常的配合比；序号 2 为超细复合掺合料等量替代粉煤灰；序号 3为超细复合掺合料代替矿粉与粉煤灰。

4 工程应用

自 2020 年 4 月份开始，我们把超细复合掺合料应用于混凝土生产，对多个工程项目进行浇筑跟踪，混凝土的坍落度损失情况正常、和易性良好、工作性能优良、混凝土表面无泌水，泵送正常，超高层泵送也相当顺利。拆模后混凝土表面光滑无质量缺陷，现场混凝土强度正常递增，碳化正常，现场 28 天同条件试块强度与试验强度相比有所提高。如今使用超细复合掺合料供应混凝土 300 多万立方，客户反映质量稳定、工作性能好，而且还能降低生产成本。按目前浙江嘉兴市场 P·O42.5 水泥到混凝土公司价格为 480 元/吨，S95 矿粉 430 元/吨，粉煤灰 260 元/吨，超细复合掺合料 220元/吨计算，C25 超细掺合料替代粉煤灰每立方节约 2.4元；替代矿粉与粉煤灰的节约 10.05 元。C30 超细掺合料替代粉煤灰每方节约 2.4 元；替代矿粉与粉煤灰的节约 9.32元。C35 超细掺合料替代粉煤灰每方节约 2.4元；替代矿粉与粉煤灰的节约 10.85 元材料成本。