石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的影响

石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的影响 第 30 卷 第 6 期 重 庆 建 筑 大 学学 报 V ol. 30 No. 6 2008 年 12 月 Journal of Chongqing Jianzhu Univer sit y Dec. 2008 石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的 影响 1 2 2 1 1 王雨利 周明凯 李北星 管学茂 杨 雷 1. 河南理工大学 材料 科学与工程学院 河南焦作 454000 2. 武汉理工大学 硅酸盐工程中心教育部重点实 验室 武汉 430070 摘要: 石灰岩机制砂的用量越来越大 相应地 它的副产物石灰 岩石粉也越来越多。如果不能合理地将 石粉加以利用 势必给环境造 成很大的负 担。以石粉做 矿物掺合料取代 水泥为研究目 的 对比了 在 10 15 、 时的比例等 质量取代水泥 对混凝土工作性能、 0 、 、 20 抗压强度和抗渗性能的影响 得出 石 粉取代水泥的比例为 10 左右时 对混凝土的性能有较好的改善作用。通过测其石粉 和水泥混合后 的湿堆积密度 得出石粉的质量比为 10 时 二者的密实度最大。表明 石粉做掺合料时 可通过二者混 合后密实度的变化来判断二者的最佳比例。 关键词: 石灰岩石粉 掺合料 混凝土 湿堆积密度 中图分类号: T U528. 041 文献标识码: A 文章编号: 1006 7329 2008 06 0151 04 Effects of Stone Powder on Wet Packing Density of Cement and Performances of Concrete 1 2 2 1 1 W ANG Yu li ZH OU M ing kai L I Bei x ing GU AN Xue m ao YANG L ei 1. Facult y of M at erials Science and Eng ineer ing Henan P olytechnic U niv ersity Jiaozuo Henan 454003 China 2. Key L abor ator yof Silicate M aterials Science and Eng ineer ing o f M inistr y of Educat ion W uhan Wuhan H ubei 430070ChinaAbstract: T he amount of lim U niv ersity of T echnolog y est one pow der w hich is a by pro duct o f m anufactured fine ag gregat e is larger andlarger w it h t he increase of m anufact ured f ine ag gregat e. Environment w il l be severely pollut ed if t he pow der isimpr operly used. T he eff ect s o f lim est one pow der on w orkabilit y com pressive st rengt h and impermeabilit y o fconcr et e w ere st udied w hen cem ent is subst it ut ed f or t he mass pro por tio n of 0 10 15 20 percent w ith it . T heresult s show t hat t he perfo rmances of co ncrete are bet t er improv ed w hen t he percentag e of limest one pow der isabout 10 per cent . T he w et packing densit y of mix ture of lim est one pow der and cement w as m easured and itshow s t hat t he deg ree of density w as big gest w hen limest one pow der is 10 percent. T his show s t hat t he bestmixing pr opo rtio n of limest one pow der and cement m ay be det erm ined t hrough measuring the chang e o fcom pact ness of m ix t ure of limesto ne pow der and cem ent.Key words: limesto ne pow der miner al admix t ure co ncret e w et packing densit y 贵等砂少石多地区 开始 从 20 世纪 60 年代 云、 含量。因此 多余 的石粉要采 取筛分、 水洗或这两种用生产碎石的副产品石屑配制水泥砂浆和低强度等级 工序 同时来除去。据估计 在美国 每年有四十亿吨的 1 津、 渝、混凝土 。到了 20 世 纪 90 年代 京、 沪、 湖北、 石粉被堆积在采石场附近 而且石粉的数量会因机制 河南、山东等省市 也相继出现以机制砂代替天然砂配 砂生产量的增加而持续增加 久而久之 会造成很大的制混凝土 在实际工程中应用 并取得了较好的经济效 环境 污染 4 。益和社会效益 2 。从贵州等地机制砂生产的大致情况 因此 如何合理有 效的利用这些大量的 多余 石来看 未经处理的 机制砂石粉 粒径小于 75 m 的颗 粉 已成为摆在我们面前一个亟待解决的难题。为了 3粒 含量一般为 10 15 这远 大于 规范中规定的 控制和提高机制砂混凝土的性能 许多专家对机制砂 收稿日 期: 2008 07 20 基金项目: 博士基金 B2008 48 648259 西部交通建设科技项目 200331881106 作者简介: 王雨利 1975 男 副教授 博士 主要从事新型建筑材料 研究。 E mail wangyul i75 126. com 152 重庆建筑大学学报 第 30 卷 5 7的最佳 石粉含量进行过研究 。对于石粉做掺合料 堆积密度 计算了二者混合后的填充率 和空隙率的研究 重庆大学的陈剑雄教授 8 采用 P. O52. 5R 水 1 。泥和比表面积为 13 000 cm 2 / g 的石粉 通过对抗压强 1 原材料及测试 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 度的测 试得 出 石粉 的最 佳 取代 量 为 10 。 张永 娟等 9 对不同细度的石粉做过水泥胶砂试验研究 也得 1. 1 原材料出石粉做掺合料时最佳掺量为 5 10 。但就石粉 1. 1. 1 水泥 本次 试 验 采 用 的水 泥 为 华 新 堡 垒 P O32. 5 密度为 2. 96 g / cm 。P O32. 5 水泥的主 3做掺合料时最佳含量确定的机理却很少见报道。 为了揭示石灰岩石粉做掺合料时 对混凝土性能 要性能指标见表 1。影响的机理。通过测试石粉和水泥在不同比例时的湿 表1 华新 P O32. 5 级水泥性能指标 细度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 稠度 凝结时间 h: min 安定性 抗折强度/ M Pa 抗压强度/ M P a 性能 / / 初凝 终凝 沸煮法 3 d 28 d 3 d 28 d 指标 1. 2 27. 6 3 15 3 44 合格 5. 3 8. 6 26. 1 46. 11. 1. 2 石 粉 采 用 福刚 风 选石 粉 密度 为 2. 69 泥。其试验过程与水泥标准稠度用水量、凝结时间、 安定性检验方法 GB/ T 1346 amp 2001 中标准稠度用 水 3 2g/ cm 5. 2 比表面积为 2 863 cm / g。1. 1. 3 骨料 细骨料是湖北省恩施市80 m 筛余为 福刚砂石料厂 量的测定方法相似。通过调节用水量 测试不同浆体的水洗机制砂 主要性能指标 表 2 。 的容重 记 录获 取浆 体的最 大容 重 时 的 用水 量 max 粗骨料采用湖北省恩施市福刚碎石厂 5 25 mm m w 采用 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 1 计算填充率 。公式 2 计算空隙率 。连续级配碎石。 空隙率 采用公式 2 计算。1. 1. 4 减水剂 采 1- 2减水剂。 1. 2. 3 混凝土 NEL 氯离子扩用武汉浩源 F DN 9000 缓凝高效 散系数法快速试验 采 表2 福刚水洗机制砂的主要性能指标 用清华大学基于 Nernst Einst ein 方 程研究开发的 用 表观 石粉 泥块 氯离子扩散系数评价混凝土渗透性的试验方法 NEL 筛分 细度 亚甲蓝 项目 密度 含量 含量 压碎值 法 测试氯离子在混凝土中的扩散系数。试验所用仪 级配 模数 MB 值 / g cm- 3 / / 器为 NEL PD 型混凝土渗透性 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 系统。 满足 区 指标 3. 10 2. 695 0. 5 4. 5 0. 3 12 级配要求1. 2 测试方法1. 2. 1 坍落度和抗压强度 依据中华人民共和国行业标准 JT G E30 2005 公路工程水泥及水泥 混凝土试验规程1. 2. 2 湿堆积密度的试验 试验仪器: 100 m l 的容器 精度为 0. 1 g 的电子称 水泥净浆搅拌机 小刀。 m c m sp 图1 NEL 氯离子扩散系数试验 Vs c sp 1 Vt m c ms p mw 将混凝土试件切割成 100 mm 100 mm 50 mm max 的试件 与电极接触的两个测试面磨光。将试件进行真式中: m c 为水泥的质量 m cp 为石粉的质量 m w 为水的 空饱盐 在低电压下测试饱盐混凝土试件的扩散系数。质量 ax 为水泥浆的最大容重 为水泥的密度 m c sp 混凝土中的氯离子扩散系数:为石粉的密度。 RT 试验方法: 固定粉体的质量 500 g 采用 0 、 、 5 d cl f F2 Ccl10 、 、 、 不同的比例用石粉等量取代水 15 20 30 2 式中: d cl 为混凝土中氯离子扩散系数 m / s R 为气体第6期 王雨利 等: 石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的影响 153常数 为 8. 314J/ mo l k T 为绝对温度 K 为饱盐 2. 1. 2 结果与讨论 试验结果见表 3。混凝土的电导 率 S/ m F 为 法拉第 Faraday 常数 为 从表 3 可以看出 在石粉做掺合料取代水泥时 混96 500 C/ mol Ccl 为饱盐混凝土中孔溶液中氯离子浓度 凝土的坍落度和扩展度都有所增加 这说明在适量的通常可以取饱盐溶液浓度 mol/ m 4. 0 10 mol/ m f 3 3 3 取代范围内 石粉做掺合料时对混凝土的工作性能有为修正系数 通常可以取 1. 0。 改善作用。随着石粉取代水泥质量的增加 混凝土的 7 d 和 28 d 的抗压强度先 是增加 后又减小 其中在石2 试验结果与讨论 粉取代水泥的比例为 10 时 混凝土 7 d 和 28 d 的抗2. 1 石粉做掺合料时对混凝土性能的影响 压强度最大。石粉做掺 合料时对混凝土 28 d 氯离子2. 1. 1 试验设计 固定水粉比为 0. 49 不变 固定砂 扩散系数影响的规律则与对抗压强度的相反 即先减率 41 不变 固定用水量 180 kg/ m 3 不变 减水剂按 小 后又增加 其中在取代比例为 10 时 混凝土的饱 3粉 体质量的 0. 6 掺入 设计容重为 2426 kg/ m 水泥 盐电导率和氯离子的扩散系数 最小 即混凝土抗氯离 3用量为 368 kg / m 作为 基 准样 然 后 分 别按 10 、 子 渗透的性能最好。20 、 的比例用石粉等量取代水泥。 30 表3 石粉做掺合料对氯 离子扩散系数影响 取代 用量/ kg m 坍落度 抗压强度/ M Pa - 3 扩展度 10 - 4 d cl- 10- 14 编号 比例/ 水泥 石粉 / mm / mm 7d 28 d / s m- 1 / m 2 s- 1 28 d 1 0 368 0 150 amp 29 41 684 456 2 10 331 37 180 360 30 43 652 435 3 15 313 54 185 380 27 38 733 489 4 20 294 74 180 350 25 30 777 518 综合以上 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可以得出 在石灰岩石粉做掺合料 灰石粉虽然并非化学惰性 它可以和 C3A 反应 并且时 取 代水泥的比例 为 10 左右时 对 混凝土的抗压 使混凝土的早期强度增加 但是它 对长期强度并无贡 10强度和抗氯离子渗透的性能有较好的改善作用。 献 因此被 认为是非胶合剂 。由此 我们认为石 灰2. 2 含有不同比例石灰岩石粉水泥浆湿堆积 测试 但有化学效应 密度的 石粉在做掺合料影响水泥乃至混凝土性能的时候 不 而且还应该有物理效应。为了研究其 从以上试验结果和试验分析可以得出 石灰岩 石 物理机理 我们测试了水泥和石灰岩石粉混合后的湿粉做掺合料取代水泥时 其 取代比例为 10 左 右时 堆积密度 它可以反映粒径小于 75 m 的颗粒混合后对混 凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能有较好的改 的堆积情况 11 。善作用 即在一 不掺减水剂时湿堆积密度的测试 取定程度上提高了混凝土的密实性。石 表 4 在 代比 质量/ g max 堆 积密度 编号 mw / g 填充率 空隙率 例/ 水泥 mc 石粉 m sp / g cm / g cm - 3 - 3 1 0 500 0 110 2. 090 1. 713 0. 578 0. 422 2 5 475 25 110 2. 085 1. 709 0. 580 0. 420 3 10 450 50 111 2. 081 1. 703 .