首鋼尾礦人工砂石在混凝土中的應(yīng)用研究（二）
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁(yè)
?。?）試驗(yàn)結(jié)果
兩種混凝土拌合物的和易性沒(méi)有明顯區(qū)別，流動(dòng)性塌落度值見表四，粘聚性和保水性均為良好。塌落度損失基本相同。
TT代表天然砂配制的混凝土，WT代表尾礦人工砂配制的混凝土，抗壓強(qiáng)度結(jié)果見表四：
表四和易性與抗壓強(qiáng)度結(jié)果
|
試件 編號(hào) |
水灰比 |
砂率（%） |
塌落度 （mm） |
抗壓強(qiáng)度（Mpa） |
28天強(qiáng)度比（%） | ||
|
3天 |
7天 |
28天 | |||||
|
TT-10 WT-10 |
0.60 |
45.0 |
170 165 |
16.2 16.9 |
23.3 23.7 |
31.7 33.2 |
100 105 |
|
TT-20 WT-20 |
0.50 |
43.0 |
200 200 |
20.4 22.1 |
28.9 32.0 |
37.8 41.9 |
100 111 |
|
TT-30 |
0.45 |
41.0 |
210 |
25.0 |
34.7 |
44.4 |
100 |
|
WT-30 |
200 |
27.5 |
37.6 |
48.2 |
109 | ||
|
TT-40 |
0.40 |
39.0 |
230 |
29.0 |
37.4 |
46.4 |
100 |
|
WT-40 |
195 |
29.5 |
42.9 |
56.7 |
122 | ||
|
TT-50 |
0.35 |
37.0 |
210 |
39.4 |
48.8 |
57.6 |
100 |
|
WT-50 |
200 |
40.5 |
52.1 |
63.4 |
111 | ||
|
|
|
|
| ||||
A以同條件對(duì)比拌制的尾礦人工砂混凝土其拌合物的和易性基本與天然砂混凝土相同，而尾礦人工砂混凝土抗壓強(qiáng)度高于天然砂混凝土，最高為22%，最低為5%，（見表四）平均抗壓強(qiáng)度高12%。說(shuō)明使用好尾礦人工砂配制商品混凝土將可以節(jié)約水泥，降低成本。
B用P.O-32.5水泥和尾礦人工砂，可以配制出C10~C55強(qiáng)度等級(jí)的商品混凝土，而對(duì)比的天然砂只能配制出C10-C50商品混凝土。
C尾礦人工砂混凝土與天然砂混凝土早期抗壓強(qiáng)度（3d）相差不多，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，尾礦人工砂混凝土的抗壓強(qiáng)度逐步高于天然砂混凝土（見圖1），且不同水灰比的配比試驗(yàn)結(jié)果均如此，規(guī)律非常明顯。這種現(xiàn)象說(shuō)明尾礦人工砂混凝土長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度可能更高于天然砂混凝土，對(duì)混凝土的耐久性是有利的。
D尾礦人工砂混凝土的單位用水量略高于天然砂混凝土。
3、尾礦砂石高密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)研究
?。?）技術(shù)路線
現(xiàn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，特別是在低水灰比情況下，混凝土中的水泥用量，容易引起混凝土的“富貴病”（體積穩(wěn)定性不好，易開裂），使耐久性降低。從這一點(diǎn)出發(fā)，降低水泥用量和單位用水量，用水膠比代替水灰比作為控制強(qiáng)度的指標(biāo)是混凝土配合比設(shè)計(jì)主要方向，也是高密實(shí)混凝土所主要解決的問(wèn)題。本研究主要依據(jù)臺(tái)灣科技學(xué)黃兆龍教授骨料致密堆積的技術(shù)路線，減少水泥與用水量，同時(shí)利用尾礦砂石作為骨料，研究了尾礦砂石高密實(shí)混凝土的配制與性能。
?。?） 試驗(yàn)原料與方法
A、原材料
水泥:Po32.5；28天抗壓強(qiáng)度40.6MPa
粉煤灰:二級(jí)
減水劑:BLD高效泵送劑,減水率20%
尾礦砂：表觀密度 2730 kg/m3 堆積密度 1520kg/m3 細(xì)度模數(shù) 2.8 石粉含量 4%
磁滑輪碎石：表觀密度2780 kg/m3 堆積密度1530kg/m3含泥量0.3% 針片狀含量4%
B、試驗(yàn)方法
a試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)
首先確定致密堆積參數(shù)α和β, α=粉煤灰/粉煤灰+砂,以堆積密度最時(shí)確定；β=粉煤灰+砂/粉煤灰+砂+石, 以堆積密度最時(shí)確定。然后在不同n值和水膠比下,依據(jù)相關(guān)公式設(shè)計(jì)滿足和易性和強(qiáng)度的配合比。
b致密堆積參數(shù)試驗(yàn)
通過(guò)試驗(yàn)，得到最佳的α值是11%；β值是53%。
c高密實(shí)混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)見表五，試驗(yàn)結(jié)果見表六
表五 試 驗(yàn) 配 合比(材料單位為kg/m3)
|
序號(hào) |
|
3 4 |
|
序號(hào) |
|
1 2 3 4 5 |
通過(guò)試驗(yàn)我們可以看出，高密實(shí)混凝土配合比具有砂率高，水泥用量低的特點(diǎn)，用水量較天然砂石高密實(shí)混凝土高的原因主要是尾礦砂的顆粒形狀棱角多所至。
（4）機(jī)理探討
A、關(guān)于尾礦砂中的石粉
對(duì)于尾礦砂中含有一定量的石粉，工程界有一定的顧慮，擔(dān)心會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和變形。通過(guò)量的試驗(yàn)表明，當(dāng)亞甲藍(lán)試驗(yàn)MB值不于1.4時(shí)認(rèn)為粉料主體是石粉,而石粉不同于粘土,可以填充結(jié)構(gòu)空隙,優(yōu)化孔結(jié)構(gòu),起到微集料效應(yīng),且與水泥基材料相容性良好,對(duì)混凝土強(qiáng)度是有利的,通過(guò)試驗(yàn)研究證明, MB值不于1.4,石粉含量不于7%時(shí), 收縮并無(wú)明顯增。
B、關(guān)于尾礦砂的和易性
尾礦砂由于其生成條件與表面特征，保水性不如天然砂，在配制普通泵送混凝土?xí)r應(yīng)注意避免泌水。由于高密實(shí)混凝土配合比中砂率高，有足夠的粉料（粉煤灰、石粉）且用水量較低，有效地克服了尾礦砂保水性差這一缺點(diǎn)。另外由于水泥用量低，坍落度損失得到很好抑制。
C、關(guān)于高密實(shí)混凝土的強(qiáng)度
高密實(shí)混凝土并沒(méi)有因?yàn)榈退嘤昧坑绊懟炷翉?qiáng)度，這主要是由于a結(jié)構(gòu)高密實(shí)堆積，孔隙率低。
b水泥只起界面粘結(jié)作用，不過(guò)多填充孔隙，水泥的強(qiáng)度效益得以提高。c粉煤灰的摻加量以填滿空隙為好，避免了過(guò)多摻加對(duì)早期強(qiáng)度的影響。d低水膠比充分保證了混凝土28天強(qiáng)度。e尾礦砂潔凈、多棱角，機(jī)械咬合力高，對(duì)強(qiáng)度有利。
?。? ）試驗(yàn)結(jié)論
A、尾礦砂、磁滑輪碎石可以用于配制高性能混凝土；同時(shí)高密實(shí)混凝土技術(shù)可以很好的解決人工砂石混凝土的泌水問(wèn)題。
B、尾礦砂石高密實(shí)混凝土可以幅度降低水泥用量，僅就此單方混凝土較普通商品混凝土降低成本15元以上。
C、高密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)適合尾礦砂石的特點(diǎn)，在砂石資源日益短缺的形勢(shì)下，具有廣闊的推廣價(jià)值。
