重矿渣混凝土的研发及应用

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1、工作报告2009年7月29口公司下达“重矿渣混凝土的研发及应用”项目任务书，承担单位为有限责任公司，参加单位有冶金建筑研究院。2009年8刀两单位协商签订《科技合同》，之后该项目进入实施阶段。一、原材料2009年9月至10月为项冃的前期准备工作，主要是依据相关的国家标准和行业标准对项目所需的各种原材料进行检验。1、水泥，P.O42.5普硅水泥，执行GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准。所检各项符合标准要求。2、中砂，执行JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量检验方法标准》。所检各项符合标准要求。3、碎石，执行JGJ52-

2、2006《普通混凝土用砂、石质量检验方法标准》。所检各项符合标准要求。4、粉煤灰，执行GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准。所检各项符合I级粉煤灰标准要求。5、液体泵送剂。6、重矿渣碎石，，执行YB/T4178-2008《混凝土用高炉重矿渣碎石》标准，所检各项符合配制C40-C50混凝土要求。7、GL-B3固体泵送剂。二、重矿渣泵送混凝土配合比研究自2009年11月至2010年4月，共进行7个批次，286组各种混凝土成型试验，通过抗压强度和抗折强度数据，不断调整配合比，最终确定岀一组适合重矿渣混凝土的配合比。

3、项目任务书中本项目的研究目标是利用重矿渣为粗骨料，钢渣为细骨料配制重矿渣混凝土。但是钢渣检验的压蒸粉化率为11.6%,不符合YB/T4201-2009《普通预拌砂浆用钢渣砂》标准中钢渣砂压蒸粉化率W5.9%的技术要求，存在不安定性。经研究决定放弃钢渣作为细骨料的方案，采用重矿渣砂代替。1、矿渣泵送混凝土试验配制矿渣泵送混凝土的矿渣碎石和矿渣砂，均取自冶金渣公司供渣场。矿渣砂是将矿渣碎石经过再粉碎和筛分后，比照中砂进行颗粒级配。泵送剂取自凯捷搅拌站的液体泵送剂。混凝土的初始塌落度控制在160-180mmo通过28d抗压强度测试数据发现

4、，普通泵送混凝土和矿渣泵送混凝土的抗压强度值均高于设计等级，按照C15〜C45的顺序，其提高幅度超出设计等级的4〜2个强度等级，也就是说标号越低强度提高越多，造成强度等级混乱。另一个问题是混凝土拌合状态不佳，稍多加水极易出现离析，特别是没有保塌性，30min时矿渣混凝土的塌落度由初始180mm降至60mmo这种状况不能满足泵送混凝土的施工要求。出现上述情况原因比较复杂，因为影响泵送混凝土质量的因素较多。为了排除一些干扰，计划通过塑性混凝土试验进行分析。2、塑性混凝土试验塑性混凝土的塌落度控制在30-50mm,试验以普通混凝土对比矿渣

5、碎石混凝土。矿渣碎石混凝土的粗骨料采用矿渣碎石，细骨料采用普通中砂。通过2批调整砂率的配合比试验，达到了改善混凝土拌合物状态的效果，而且矿渣碎石混凝土的抗压强度和抗折强度均高于普通混凝土。根据这种情况分析，矿渣砂对矿渣混凝土的保塌性影响较大。矿渣颗粒本身粗糙且多孔，再破碎后小颗粒表面凹凸不平，虽经筛分级配但表观整体为细粉状。这就导致混凝土拌合时吸水量增大，级配不合理。为保证项目能够尽快继续进行，亦决定改变原配合比方案，采用重矿渣碎石为粗骨料，普通砂为细骨料的配合比方案。3、矿渣碎石泵送混凝土试验经过2个批次、6个强度等级的矿渣碎石泵

6、送混凝土与普通泵送混凝土的对比试验。每批矿渣碎石泵送混凝土的抗压强度大部分稍高于普通泵送混凝土的抗压强度约5%左右。每批矿渣碎石泵送混凝土的抗折强度均高于普通泵送混凝土的抗折强度约10%以上。矿渣碎石泵送混凝土的水胶比要大于普通泵送混凝土的水胶比约5%左右。矿渣碎冇泵送混凝土水胶比的增加是由于矿渣碎右表面粗糙且多孔造成的。在配制矿渣碎石泵送混凝土时要充分考虑到多加这部分由矿渣吸附的附加水，保证矿渣碎石泵送混凝土有较好的拌合性能和力学性能。4、选择外加剂外加剂也是影响混凝土性能的因素之一，应用外加剂有一个适应性的问题。在调整塑性混凝土

7、配合比的基础上，又选择了包头钢鹿建材公司生产的GL-B3固体泵送剂。经过2批泵送剂掺量的调整，使矿渣碎石泵送混凝土的塌落度在60min时还能保持在120mm,而且和易状态较好。与应用液体泵送剂的矿渣碎石泵送混凝土比较，抗压强度和抗折强度均有所提高。因此在后期混凝土的力学性能和长期性能的试验中，都采用GL-B3固体泵送剂。5、掺粉煤灰粉煤灰作为掺合料已经大量应用于混凝土工程中。它能部分取代水泥，降低成本，减少塌落度损失，改善混凝土和易性。本项目采用每立方混凝土用65kg粉煤灰超量取代50kg水泥的方法，对每一个强度等级的矿渣碎石混凝土

8、进行了掺与不掺的对比试验。结果显示，在矿渣碎石泵送混凝土中掺入粉煤灰降低了水胶比，提高了矿渣碎石泵送混凝土的力学性能。抗压强度提高幅度为10〜30%,抗折强度提高幅度在10〜60%之间。至此，完成重矿渣碎石泵送混凝土配合比的研究工作。