中等强度级别混凝土如何做到高性能化?
中等强度级别混凝土高性能化的目标:提高工作性能、提高耐久性能、降低成本,其含义如下。
①工作性:大流动性、低坍落度损失、减少泌水和沉降。
②满足工程要求的耐久性:减少混凝土收缩开裂现象,减少侵蚀性介质的渗入概率。
③降低成本:材料价格略低或增加很少,应用大掺量工业废渣,绿色环保。
通常中等强度级别C30~C50混凝土高性能化的要求是:新拌混凝土抗离析性能好,泌水率低,出机混凝土坍落度为18cm以上,经1.5h坍落度损失不超过4cm。硬化混凝土的强度级别在C30~C50之间,耐硫酸盐、氯化物腐蚀能力比普通混凝土有大幅度提高,氯离子渗透电量小于1000C,部分混凝土要满足300次快冻快融循环的要求。
成本是高性能混凝土推广的瓶颈因素,在保证混凝土可泵性、力学指标、耐久性基础上,采取优化矿物外加剂兼容匹配等措施,提高廉价矿物外加剂的掺量,进而减少混凝土生产成本,扩大低成本、高性能泵送混凝土的推广应用。从2000年开端,我国建筑资料科学研究总院在国家“十五”科技攻关项目的支持下对C30~C50混凝土的高功能化进行了系统研究。从成本和经济的视点考虑,用在C30~C50高功能混凝土的矿藏外加剂较好的挑选是:粉煤灰和(或)磨细矿渣,其中磨细矿渣的比表面积不宜太高,一般在400~500m2/kg即可。在对早期强度无特别要求的时候,应用一定量的粉煤灰能够下降混凝土的资料成本;生产有早期强度要求的C30~C50混凝土时,能够采用不同比表面积磨细矿渣或许采用矿渣和粉煤灰双掺较为经济。采用适宜的矿渣和(或)粉煤灰作为辅助性胶凝材料,利用减少水泥用量、增加胶凝材料总量等措施来保障混凝土的耐久性能,又控制混凝土的強度不过分超过设计強度,做到混凝土高性能化的目的。
从大量的实验结果发现:随着水胶比的减少和矿物外加剂(超细矿渣和粉煤灰)的加入,混凝土中C1-利用的电量有很明显的下降;混凝土在氯化镁和硫酸钠等侵蚀性溶液中的强度没有下降,反而有增长。这些都充分说明了经过磨细等加工处理的矿物外加剂颗粒能够填充在混凝土孔隙之间,减少了混凝土的孔隙;矿渣能够使水泥水化产物分布更加均匀,减少界面过渡区的粗毛细孔含量,使磨细矿渣混凝土的孔隙减少,渗透性大大降低,抵抗侵蚀性介质腐蚀能力加强。
中等強度级别混凝土经过高性能化后具有良好的工作性、适宜的強度和较好的耐久性,普遍应用后,能够全面提升我国混凝土质量。要能被广大的工程界所接受,其技术经济效益是极为重要的。高性能化后混凝土的水泥用量少,混凝土的强度高;从材料费用上计算,C40和C50高性能混凝土中掺加了比表面积为400m2/kg的磨细矿渣、I级粉煤灰,其原材料费用略高于同强度级别的对比普通混凝土,但其单位强度材料费用系数稍低于普通混凝土或者与普通混凝土持平。