兩種礦物對混凝土性能影響的比較試驗

石運中，吳愛芹，羅金壘

（青島青建新型材料有限公司，山東 青島 266108）

1 概述

不同的礦物摻合料對混凝土各項性能指標有很大的影響。本攪拌站采用浩德和魯新兩種礦粉，通過試配試驗考察不同礦粉的摻入對普通混凝土工作性能及抗壓強度的影響，探討其作為混凝土摻合料在改善混凝土性能中所起的作用。

2 試驗用原材料

（1）礦粉：青島浩德建材有限公司生產(chǎn)的浩德 S95 礦粉和濟南魯新建材有限公司生產(chǎn)的魯新 S95 礦粉。主要技術(shù)指標及化學成分見表 1 和表 2。

（2）水泥：濟南山水水泥有限公司生產(chǎn)的 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，主要技術(shù)指標見表 3。

（3）粉煤灰：Ⅱ 級粉煤灰。

（4）細集料：普通中砂，細度模數(shù) 2.9，級配組成見表4。

表1 礦粉主要技術(shù)指標

表2 礦粉化學成分 %

（5）粗集料：普通碎石，5～31.5mm 連續(xù)級配，級配組成見表 5。

（6）外加劑：聚羧酸高效減水劑（濃度為 10%）。

表3 硅酸鹽水泥主要技術(shù)指標

表4 細集料級配組成

表5 粗集料級配組成

3 混凝土配合比

本試驗針對常用的混凝土強度等級，采用了 C30 的混凝土，主要考察礦粉的加入對混凝土工作性能及抗壓強度的影響，試驗配合比見表 6。

4 試驗結(jié)果及分析

4.1 不同的礦粉摻入對混凝土工作性能的影響

根據(jù)以上配比進行試驗，得出不同礦粉的摻入對混凝土工作性能的影響，各項性能指標見表 7。

表6 試驗用混凝土配合比 kg/m3

表7 不同的礦粉摻入后混凝土各項性能指標

從表 7 中我們可以看出，單獨摻礦粉，混凝土的坍落度較礦粉與粉煤灰復摻的小，說明單獨摻礦粉不利于改善混凝土的坍落度，而粉煤灰的加入對改善混凝土坍落度有較明顯的作用，經(jīng)過 20min 后，單獨摻礦粉的試樣流動性損失較大，不利于實際生產(chǎn)施工，有一定量的粉煤灰加入可以有效地改善流動度損失，對生產(chǎn)施工比較有利。從棍度的評判也可以佐證坍落度的數(shù)據(jù)，說明礦粉與粉煤灰復摻能有效改善混凝土的坍落度和流動性。通過編號 1 和 2、3 和 4 的對比還可以看出，摻浩德 S95 礦粉的試樣坍落度均較摻魯新 S95 礦粉的低，說明魯新 S95 礦粉的和易性較浩德 S95 礦粉的好。而且棍度和粘聚性的對比也可以說明魯新 S95 礦粉較浩德S95 礦粉的和易性好。但在實際的攪拌站生產(chǎn)過程中，由于魯新 S95 礦粉的價格要高，所以攪拌站可以根據(jù)工程所需混凝土要求做出實時的改變，在生產(chǎn)中靈活選擇礦粉的種類。

4.2 不同的礦粉摻入對混凝土強度的影響

測量上述試驗試樣的 3d 和 28d 強度，結(jié)果如表 8 所示。分別將試樣的 3d 和 28d 強度做柱狀圖，如圖 1 和圖 2。

表8 不同的礦粉摻入后混凝土的抗壓強度 MPa

從表 8、圖 1 和圖 2 中可以看出單獨摻加礦粉的試樣強度均優(yōu)于復摻礦粉和粉煤灰的，其中 1 號試樣的 3d 和 28d 抗壓強度較 3 號試樣增長了 9.4% 和 7.2%，2 號試樣的 3d 和28d 抗壓強度較 4 號試樣增長了 14.8% 和 12.6%。這說明礦粉對混凝土強度貢獻較粉煤灰大，但是單摻礦粉不利于混凝土的施工性能。2 號試樣的 3d 和 28d 抗壓強度較 1 號試樣增長了 13.1% 和 12.8%，4 號試樣的 3d 和 28d 抗壓強度較 3 號試樣增長了 7.7% 和 6.8%，說明摻加魯新 S95 礦粉的試樣強度均優(yōu)于摻加浩德 S95 礦粉的。從表 1 中看出魯新礦粉的比表面積、活性、流動度比等技術(shù)指標均優(yōu)于浩德礦粉，由于具有較高的比表面積及較好的活性，使得魯新 S95 礦粉在后期強度形成階段能更好地激發(fā)活性，對混凝土強度貢獻較大，所以摻魯新 S95 礦粉的試樣強度高于摻浩德 S95 礦粉的。

圖1 不同試樣的 3d 抗壓強度

圖2 不同試樣的 28d 抗壓強度

5 結(jié)論

（1）在單摻礦粉的情況下，混凝土的坍落度明顯較礦粉與粉煤灰復摻的試樣差，而且流動度的損失較為嚴重。棍度、粘聚性等其他性能指標也較復摻的試樣差。摻魯新 S95的試樣坍落度等各項性能指標優(yōu)于摻浩德 S95 礦粉的，混凝土有較好的和易性。

（2）單摻礦粉的試樣強度均優(yōu)于復摻礦粉與粉煤灰的試樣，摻魯新 S95 的試樣強度均優(yōu)于摻浩德 S95 礦粉的，說明礦粉更有利于混凝土強度的提高，魯新 S95 礦粉較浩德 S95礦粉對混凝土的強度貢獻大。

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