摻高爐粉灰尾礦砂復合混凝土配合比制備方案設計

馬永琴 唐 茂 曾 超 李昱輝 夏黎明

（攀枝花學院土木與建筑工程學院， 四川 攀枝花 617000）

1 實驗原材料

P·O42.5 普通水泥：密度3100kg/m3 ；最大粒徑20 碎石：密度2800 kg/m2，中砂：級配良好，密度2600 kg/m3 。攀枝花選礦廠排放尾礦砂： 細度3.27，密度2695 kg/m3 ，比表面積480m2/kg，含泥量2.3%。攀枝花鈦工業高爐粉灰（除塵灰）：細度5.2，燒失量3.23，密度2100kg/m3 。

2 基準配合比設計

以混凝土設計強度為C30 為例。

根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011，標準差σ的取5.0MPa。

（2）根據碎石的最大粒徑和坍落度選取用水量

坍落度取120±20mm，碎石的最大粒徑20mm。坍落度大于90mm 時，可按照每增大20mm 用水量就增加5kg 來計算用水量：

（3）計算水灰比：

一般環境，C30 混凝土最大水灰比0.55，為滿足規范要求，取水灰比0.55。

（4）水泥用量： 《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011 規定最小水泥用量280kg，最大水泥用量400kg。故為了滿足規范要求，取水泥用量400kg。

（5）砂、石用量：

坍落度大于60mm 時可按照坍落度每增加20mm，砂率就增大1%的幅度予以調整，合理的砂率s41.5%。取值可取2400kg。

計算得 Mso=735.59kg，Mgo=1036.91kg。

計 算 出 基 準 配 合 比 為 水 泥：用 水 量：細 砂：石 子=Mco：Mwo：Mso：Mgo =1：0.57：1.84：2.59。

3 高爐粉灰、尾礦砂替代率設計

用相等量的粉煤灰取代等量的水泥，用相等量的尾礦砂取代等量的砂。根據《粉煤灰混凝土應用技術規范》GBT 50146-2014 規范哪一條表3.0.5-1，當水灰比大于0.4 時，普通硅酸鹽水泥礦渣摻量最大45%，除塵灰借鑒粉煤灰最大摻量30%，替代率不完全等同于摻入量，高爐除塵灰和尾礦砂設計替代率分別為0%、5%、10%、20%、30%五個等級。

每立方米混凝土的水泥或天然砂計算用量；

根據最后計算結果得到高爐粉灰、尾礦砂配合比為

計算得出的計算配合比，還要在混凝土試配過程中根據塌落度等實際情況調整。

4 結論

（1）本文C30 計算基本配合比為水泥：用水量：細砂：石子=1：0.57：1.84：2.59。

（2）高爐除塵灰和尾礦砂設計替代率分別為0%、5%、10%、20%、30%應該能滿足試驗要求。

（3）為了滿足塌落度的要求，又不影響強度，因為影響混凝土強度的主要因素是水灰比，在試驗中通過增加或減少灰（水泥與除塵灰）漿用量的方法來試配。