激发剂在大掺合料混凝土中的应用怎么样?
我们中国现在已处于社会经济高速发展的21世纪,但人口数量急剧增长、资源质乏、能源短缺、环境不断恶化等20世纪就已十分重要突出的问题,更加具有突出。
绿色高性能混凝土主要是从减少每立方米水泥用量、减少生产水泥对环境的污染和资源过度消耗、降低混凝土制品生产过程中的能耗等几方面,来解决混凝土及制品生产中的高能耗高污染现象。与此同时,通过材料的优化及配合比优化,来改善混凝土的拌合物物理性能和力学性能,使混凝土性能提高,降低能耗并最大程度的减少污染。2005年,我国水泥产量已达10.6亿t,占世界47%,混凝土的年产量达到20多亿t,消耗2亿t多标准煤,产生8亿tCO2气体和多达1000万tSO2气体,消耗大量的能源并产生了非常严重的污染。
由于水泥主要用于配制各种级别和性能的混凝土,大幅度降低混凝土立方体水泥消耗量是走绿色工业道路的重要途径,目前主要的技术措施是掺加矿物掺合料和混凝土外加剂,用超细矿渣粉代替20% ー25% 的水泥,用优质粉煤灰代替20% ー30% 的水泥,用普通 ii 级粉煤灰代替10% ー20% 的水泥。每立方米混凝土的水泥用量通常为200ー380公斤(混凝土强度 c30ー c60)。为了减少水泥用量,有必要找到一种稳定的方法,我们进行了一些试验,对这个问题进行了对比分析。
国内外研究的混凝土外加剂有矿渣、硅灰、粉煤灰等。硅灰的细度较细,占水泥质量50% ~ 10%的硅灰可替代15% ~ 25%的水泥。但硅灰来源少,价格高,普通混凝土负担不起,不能广泛应用。矿渣来源广泛,我国每年都有大量的矿渣排出,其中大部分用于制造水泥。由于矿渣较硬,很难与熟料一起磨细制成水泥,也很难充分发挥矿渣的活性。将矿渣磨细到比表面积大于4000cm2\\u002Fg后,矿渣的活性大大增强,在可加入20% ~ 50%矿渣粉替代相当量的水泥时,混凝土的强度与原来相比并没有降低。在我们的实验中,选择了比表面积约为4000cm2的矿渣粉。
而粉煤灰的来源广排放量大,全国年排放量约2亿t,但粉煤灰的活性比矿渣要差,早期进行强度低,粉煤灰的活性研究一般要在30d龄期以后才逐渐开始显现出来,60d,90d后才得到学生充分的体现,一年后中国仍在不断继续教育发挥。人们为提高我国粉煤灰的活性影响试验了很多教学方法,例如:磨细、分选、增钙、预处理、参加一些外加剂等均收到具有一定社会效果,但总体上公来说,其活性都赶不上磨细矿渣粉,我们将矿渣及粉煤灰掺入水泥砂浆中进行了分析对比模型试验,可以自己找到这样一种选择最优的配合比。
(1)利用各种不同产品品种掺合料的互补和叠加影响作用,在适当可以激发剂作用下,能配制出活性超过一个单一掺合料的高活性进行复合掺合料。
(2)混凝土外加剂是混凝土的胶凝材料,与水泥一起配制的胶凝材料具有与水泥相似的力学性能,可参照水泥的强度试验方法和普通混凝土的配合比设计方法进行相应的试验和配合比设计。
(3)FAA激发剂具有良好的激发粉煤灰和矿渣的效果,可配制水泥含量小于150kg的中强混凝土。
(4)大参量进行复合医疗参合料混凝土应满足胶凝材料资源总量明显小于550kg/m3.水泥生产用量不超过胶凝材料的55%,水胶比0.25~0.60的要求。
(5)通过以上试验得出在混凝土中参加粉煤灰、矿渣粉及相应的激发剂可以达到降低成本、节约能耗的目的。