礦渣微粉、粉煤灰、強效劑對混凝土配合比的影響

楊 赟，劉 娟，黃廷于

(貴州虎峰交通建設工程有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 礦渣微粉、粉煤灰、強效劑的作用原理

1.1 增加水泥的分散性

眾所周知，混凝土中約有20%～30%的水泥是不能正常發揮功效的，這部分只能起到填充料作用的水泥，是混凝土應用中最大的成本浪費，使用混凝土強效劑，可以讓水泥顆粒充分地分散，防止團聚在一起，進而加速水泥的水化過程，使水泥在單位混凝土中的使用量，可以大幅降低。

1.2 增加減水劑的吸附能力

混凝土強效劑能使減水劑對水泥顆粒的有效吸附能力增強，從而進一步擴大水泥顆粒的分散性，增強減水劑的使用效果。

2 配制要求

(1) 配合比設計:依據 JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》，GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》, GB/T 51003-2014《礦物摻和料應用技術規程》；

(2)坍落度:C20、C25普通混凝土配合比設計坍落度160±20 mm,C30水下混凝土配合比設計坍落度200±20 mm，C30、C40、C50普通混凝土配合比設計坍落度180±20 mm和易性好,不離析,不泌水。

3 試驗方法

3.1 僅摻加強效劑

在保持基礎配合比強度基本不變的情況下，摻加強效劑，減少水泥用量，進行工作性能、力學性能試驗。

3.2 單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉

采用固定水膠比，固定用水量，固定膠凝材料總量，固定砂石用量，對單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉的工作性能、力學性能進行試驗。

3.3 在單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉的基礎上加入強效劑

在單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉配合比保持不變的基礎上，摻加強效劑，用于提高混凝土配合比強度。

4 原材料的選用

(1)水泥：選用xx水泥有限公司生產的P.O42.5水泥(其品質見表1)。

表1 水泥檢驗指標

(2)細集料：XX項目部料場Ⅱ區中砂，細度模數2.9(其品質見表2)。

表2 細集料檢驗指標

(3)粗集料：XX項目部料場5～10 mm、10～26.5 mm按照10%:90%的比例摻配而成的粗集料；(其品質見表3)。

(4)減水劑：選用XX建材有限公司生產的緩凝聚羧酸高效減水劑，減水率大于20%(其品質見表4)。

表3 粗集料檢驗指標

表4 減水劑檢驗指標

(5)粉煤灰：選用XX公司生產的Ⅱ級粉煤灰(其品質見表5)。

表5 粉煤灰檢驗指標

(6)礦渣微粉：選用XX公司生產的L70等級礦渣微粉(其品質見表6)。

表6 礦渣微粉檢驗指標

(7)強效劑:選用XX混凝土強效劑(其品質見表7)。

表7 強效劑檢驗指標

5 試驗成果分析

5.1 僅摻加強效劑

在保持強度基本不變的情況下，可減少水泥用量，降低每方混凝土的成本，從而降低工程成本。

5.2 單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉

(1)強度方面：各等級配合比單摻粉煤灰強度均偏低，單摻礦渣微粉強度高，雙摻粉煤灰、礦渣微粉強度居中。

(2)混凝土性能方面。

①采用單摻粉煤灰時，由于粉煤灰顆粒中含有較多的球狀玻璃體，在拌合物中起到滾珠軸承作用，混凝土和易性較好，坍落度大，流動性好，泌水量大，保水性、粘聚性差，因Ⅱ級粉煤灰市場很亂并且質量不穩定，而礦渣微粉質量穩定性要好于Ⅱ級粉煤灰，故盡可能多的使用礦渣微粉。

②采用單摻礦渣微粉時，由于礦渣微粉顆粒呈球形，表面光滑致密，混凝土的凝結時間有所增長，混凝土和易性良好，坍落度偏小，流動性差，泌水量小，保水性、粘聚性良好，礦渣微粉屬于再生料，在混凝土中不產生水化熱，故而降低混凝土的水化熱，混凝土不容易開裂。

③采用雙摻粉煤灰、礦渣微粉配制混凝土時，可以充分發揮二者之間的優勢互補效應，使混凝土和易性、粘聚性提高，泌水現象得以改善。

5.3 在單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉的基礎上加入強效劑

(1)提高混凝土配合比強度。在單摻粉煤灰、單摻礦渣微粉和雙摻粉煤灰、礦渣微粉配合比保持不變的基礎上，摻加強效劑，可以提高混凝土配合比強度。

(2)改善混凝土性能?；炷翉娦┠苡行Ц纳苹炷恋暮鸵仔?、抗泌水、不離析、易泵送，并且在抗凍性及抗碳化性能上有所提高。

(3)適應性強?；炷翉娦┛商岣呔埕人釡p水劑對原材料(低品質粉煤灰、含泥量及石粉含量較大的砂和碎石)的適應性，降低聚羧酸減水劑摻量變化的敏感性。對減水劑高摻量時的負面現象(離析、包裹性差)能有效控制。

5.4 摻粉煤灰、礦渣微粉、強效劑混凝土工程實際運用案例

對不同強度等級混凝土所含組份做的不同試驗，均是在滿足設計規范質量要求的前提下盡可能的節約成本(在混凝土試配試驗成果表中涂黃色的均未達到規范要求，還需再進一步優化)，使企業利潤最大化。通過大量的室內試驗可以基本做出上述試驗成果分析，同時結合此類混凝土用于XX高速公路橋梁工程近一年半實際施工得出如下結論：在施工水平基本相同時，該混凝土和易性好、適應性強，泵送施工時基本不堵管，施工順利,節約人力、物力；因施工區域缺水未及時進行養護的墩柱、系梁、梁片基本不出現裂縫，達到內實外美的要求。

[1] 蔣正武.混凝土外加劑基本知識、應用與發展.

[2] 楊鴻.粉煤灰與礦粉摻入比例對混凝土常規性能的影響[J].福建建材，2007，(3).

[3] 用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉(GB/T18046-2008)[S].