混凝土原材料性能突变问题矿物掺合料

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原创砼话

矿物掺合料已经成为混凝土最为常用的原材料,其中粉煤灰和矿粉最为常用,且两者复合使用。矿物掺合料在混凝土中最主要的作用有:

(1)形态效应。粉煤灰的粒形为“球形”,具有滚珠、轴承作用,可以提高混凝土拌合物的流动性;

(2)填充效应。矿物掺合料和水泥组成的复合掺合料,级配相互补充,相互填充,降低胶凝材料空隙率,增加混凝土的密实性,大幅度提高混凝土的强度和耐久性能;

(3)化学效应。矿物掺合料利用水泥的水化产物进行二次水化的火山灰效应,其水化产物生成更加致密的混凝土结构,提高混凝土的一系列性能。

但矿物掺合料的质量对混凝土具有重要影响,如劣质粉煤灰需水量大,对外加剂的吸附性很大。矿粉也会引起混凝土拌合物泌水、离析现象。当然混凝土强度方面需要经常做矿物掺合料活性指数测试,总结矿物掺合料活性指数的变化范围来确定掺合料的掺量。

随着矿物掺合料广泛应用致使其需求量增加,造成连续多年出现供不应求的现象,这也就导致了供货商弄虚作假,以次充好的不良行为的发生。尤其是在春季,粉煤灰的产量减少时,致使许多对原材料控制不严的搅拌站所生产的混凝土质量不稳定,甚至出现质量事故。当矿物掺合料质量出现突变时,应针对其实际的质量水平采取相适应的应对措施。

(1)粉煤灰分为Ⅰ级灰,Ⅱ级灰,Ⅲ级灰三个等级,生产实践中,粉煤灰质量突然发生变化,无非是本来是使用的Ⅰ级灰突然变成了Ⅱ级灰,或者本来使用的二级灰突然变成Ⅲ级灰。具体表现为细度变粗了或者烧失量变大了,单方混凝土中用水量往往增大,混凝土配合比如果不作调整,通常会造成混凝土坍落度损失加大,强度也往往降低。根据混凝土坍落度变化情况,适当增加混凝土外加剂掺量0.2%~0.5%,根据当前粉煤灰级别适当降低混凝土水胶比0.01~0.03或降低粉煤灰掺量增加水泥用量30kg。

(2)遇到具有氨味的粉煤灰时,若发现混凝土气泡增多,应降低粉煤灰用量,甚至停止使用。混凝土中过多的气体形成过多的通道,降低混凝土的强度及混凝土的抗渗能力,同时也降低了混凝土的耐久性。

(3)夹心灰,即粉料车下层装劣质灰,表面层装符合要求的灰,利用混凝土公司检测员表面取样习惯,进行投机取巧。这种劣质灰需水量比大,基本上不具备粉煤灰应有的性能,会导致使用后的混凝土坍损严重、强度不足等。加强粉煤灰进场检测非常重要,最有效的取样方法是在进料管上安装阀门,卸料的同时抽样检测,发现不合格立即停止验收,严肃追究供应商责任。

(4)磨细灰,这种灰细度可以满足Ⅰ级或Ⅱ级的要求,甚至需水量比也可以检测合格,但其他性能则相差甚远,如强度贡献、保坍效果等,,往往会严重降低混凝土性能。混凝土公司应引起重视,在进货源头上进行控制,比较好的措施是在粉煤灰运输车上安装GPS定位系统,监控运输车行驶路线,防止磨细灰装运进场。

(3)当发现矿粉的颜色发灰时,有可能是厂家在矿粉中掺加了粉煤灰,活性指数达不到标准要求。如果不得不用时,应控制矿粉的掺量不宜大于20%。

(4)矿粉分为S、S95、S75三个等级,混凝土公司常使用S95级矿粉。矿粉质量突然发生变化,往往是矿粉比表面积变小,细度变粗,活性指数肯定也是降低的,S95级达不到变成S75级矿粉。使用时有时可能混凝土单方需水量变小,新拌混凝土拌合物往往容易离析、泌水,硬化后的混凝土强度同样也是降低的。解决办法是保持原混凝土配比水胶比不变,用水量不变,根据混凝土强度等级增加水泥20~40kg/m3,同时减少掺合料总量20~40kg/m3,混凝土外加剂掺量适量调整,满足混凝土和易性与坍落度损失要求就可以继续生产。

个人认为在矿物掺合料使用过程中,无论是材料来源于哪个厂家,试验是掺合料使用的一个很重要的环节,只有不断地试验,统计各个掺合料的性能,有的放矢。在混凝土生产过程中进行监控,对材料的性能进行把控,强化后期的跟踪,整个混凝土的质量控制才能得到保证。




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