粉煤灰和礦渣粉雙摻技術在混凝土中的應用探索

賀勇

（南京路通檢測有限公司 江蘇南京 210000）

隨著基礎設施建設任務量的逐漸增加，建材資源越來越緊張，本著可持續發展的原則，我們對混凝土中的材料和工業廢渣必須進行合理利用，研發出粉煤灰和礦渣粉雙摻混凝土，降低建造成本，保障混凝土工作性能、強度及耐久性，減輕基建工作對環境的影響。

1 粉煤灰和礦渣粉雙摻技術的優勢

我們在長期的基礎設施建設過程中發現傳統混凝土中的材料一般由水泥、砂和碎石材料組成，混凝土材料的成本較高，工作性和耐久性差，而且混凝土在硬化過程中產生較大的水化熱，產生溫度裂縫、塑性裂縫等病害，尤其在夏季進行大體積混凝土施工時，這種病害尤為突出，嚴重影響著混凝土結構安全及耐久性。而如今我們使用粉煤灰、礦渣粉雙摻技術來優化傳統混凝土，降低了混凝土中水泥用量，提高了混凝土的工作性能，降低了水化熱，減少了溫度裂縫和塑性裂縫，提高了混凝土耐久性，解決了工業廢渣處理難的問題，使得基礎設施建設工程更加低碳綠色環保。

2 粉煤灰和礦渣粉雙摻對混凝土的具體影響

2.1 對混凝土力學性能的影響

雙摻粉煤灰和礦渣粉得到的混凝土材料，其混凝土的各項性能指標都優于單摻或不摻的混凝土材料，但無論是雙摻粉煤和礦渣粉還是單摻粉煤灰或礦渣粉，都會降低混凝土的早期強度，但卻能夠有效地提高混凝土的后期強度，一般以混凝土試件標養56d的強度作為雙摻混凝土的強度，考慮的就是后期強度增長較多的特性。

2.2 對混凝土工作性能的影響

在進行基礎設施建設時，通常要讓混凝土保持一定的粘聚性、流動性。長期作業中我們總結出經驗，單摻粉煤灰時，得到的混凝土拌合物流動性好，但粘聚性相對較差，單摻礦渣粉時，得到的混凝土拌合物粘聚性良好，但流動性較差。而且隨著摻量的增大，坍落度損失都會加重。按照合理比例雙摻粉煤灰和礦渣粉后，就可有效增強粘聚性和流動性，并減少坍落度損失，究其原因主要有以下三個方面：

（1）單摻礦渣粉的混凝土，由于礦渣粉比水泥顆粒細，能夠填充水泥顆粒之間的間隙，使其水泥顆粒間的自由水得以釋放，從而提高了混凝土的流動性，但隨著摻量的增加，礦渣粉所吸附的水分增加，使得混凝土粘聚性加大，坍落度損失極快，擴展度減小。

（2）單摻粉煤灰的混凝土，由于粉煤灰中含有很多的球狀玻璃體，在拌合物中起到了滾珠軸承作用，流動性良好，擴展度增加明顯。

（3）雙摻工藝得到的混凝土，發揮了粉煤灰的形態效應，消減了拌合物的粘性，增大了流動性，實現了粉煤灰和礦渣粉的“工作互補效應”。

2.3 對混凝土耐久性能的影響

（1）雙摻處理得到的混凝土，其混凝土水化熱量可以得到有效減少，也直接降低了混凝土內部絕熱溫升，由此極大降低了混凝土出現溫度裂隙和塑性裂縫的可能性。

（2）雙摻處理得到的混凝土，提高了混凝土的抗滲性和抗侵蝕性能，摻合粉煤灰和礦渣粉的混凝土甚至在P20等級時依舊不發生滲水，抗氯離子滲透性能增強，足可見抗滲性和抗侵蝕性能極優。因為粒化高爐礦渣粉比水泥更細，能夠填充水泥的間隙，從而是混凝土更加緊實，骨料界面的粘結力同步得到加強，提高了混凝土的強度，所以混凝土就有了極強的抗滲能力和抗侵蝕性能。

（3）雙摻處理的混凝土，提高了混凝土的抗凍性能。混凝土耐久性的一個十分重要的指標就是混凝土的抗凍性能，單摻礦渣粉不能有效的提高混凝土的抗凍性，但粉煤灰摻入混凝土中后，能夠有效地提高混凝土的抗凍性，究其原因主要由于粉煤灰中的活性成分火山灰反應產生的水化硅酸鈣起到了微填充效應，有效地堵塞了混凝土中的毛細孔隙，使水分很難滲入混凝土內部，直接減少了凍融帶來的破壞。

3 粉煤灰和礦渣粉雙摻混凝土在施工中的重難點

3.1 加強雙摻混凝土施工的實施環節

在采用雙摻技術進行混凝土施工的同時，必須將質量管理的工作也做到位，為了保證混凝土施工的科學、準確、高效，需要定期針對試驗檢測人員開展培訓，工地試驗室要制定質量管控措施和試驗檢測培訓計劃，讓試驗檢測人員熟記混凝土雙摻技術的關鍵控制點，分小組定期進行考核，獎罰分明，籍此調動試驗檢測人員的工作積極性；其次，試驗檢測人員對混凝土拌合站的原材料要按頻率檢測，合格方可使用，不合格及時清場，并留好影響資料。要規范混凝土拌合站的操作人員，嚴格根據試驗檢測人員給出的混凝土施工配合比設定好各種原材料的配合比例，在進行混凝土施工時，試驗室要派試驗檢測人員駐守拌合站，檢測出廠混凝土的坍落度等工作性能，不滿足現場施工需求時，要及時調整，成型混凝土標準試件，用以檢測評定混凝土的強度；最后，針對混凝土結構實體，到達齡期后，試驗檢測人員要進行混凝土強度回彈檢測工作，掌握實體結構的強度是否滿足結構設計要求。

3.2 加強雙摻混凝土季節施工調整控制

（1）夏季進行混凝土施工時，雙摻混凝土能夠有效降低混凝土的水化熱，避免溫度裂縫和塑性裂縫，早期強度與同齡期的不摻或單摻的強度相差不多，后期強度甚至能夠高于不摻或單摻的混凝土強度，施工時要注意對成型的結構物灑水覆蓋養護好，要保證養護時間不少于28d，使其混凝土能更充分地進行水化硬化，保證混凝土結構施工的質量。還要注意調整雙摻粉煤灰和礦渣粉的混凝土配合比時，雙摻的量不宜過大，保證混凝土能夠達到最佳的流動性，保證其性能處于最優狀態。

（2）冬季進行混凝土施工時，受環境天氣影響，由于較低的溫度會影響雙摻混凝土的早期強度，所以施工時要做好原材料的加熱，確保施工混凝土時的入模溫度不低于5℃，成型結構物更要注意保溫灑水養生不少于28d，如果不能做好保溫工作，就要適當的減少粉煤灰和礦渣粉的摻量，這樣才能保證結構實體強度滿足混工程的建造要求。

4 結語

我們經過長期的試驗檢測工作，探究了混凝土雙摻的理論和實踐，其確實能大大提高混凝土的工作性能、強度及耐久性，能應對新時代基礎設施建設的需要，同時大大降低建造成本，環保科學的為單位和企業創造出更高的經濟效益。在今后有關的設計和施工中，我們將繼續研究雙摻技術在混凝土中的應用，敢于創新實踐，及時總結成功經驗，在混凝土配合比設計和施工中大力推廣該技術的應用實踐，希望可以為我國的建筑事業添磚加瓦。