混凝土摻合料開發(fā)技術(shù)探討

玉達劇

（華潤水泥技術(shù)研發(fā)（廣西）有限公司 廣西南寧 530409）

1 前言

隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)代混凝土技術(shù)也有很大提升。現(xiàn)階段，還出現(xiàn)了高性能的混凝土，而礦物摻合料作為配制各種各樣類型混凝土的材料備受重視，所以，許多研究人員將目光放在了混凝土摻合料應(yīng)用技術(shù)的研究上?；炷翐胶狭鲜且环N新型發(fā)展技術(shù)，它可以將工業(yè)生產(chǎn)廢料通過加工轉(zhuǎn)換可利用的、有價值的物品，減少了建筑行業(yè)對建材的消耗，同時也減少了二氧化碳的排放，有利于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。自20世紀90年代以來，混凝土摻合料的開發(fā)技術(shù)迅速發(fā)展，發(fā)展前景極為廣闊。

2 摻合料的三效應(yīng)

混凝土摻合料技術(shù)，就是在水泥中摻入不同粒度的礦物質(zhì)摻合料，從而使水泥基材料能夠形成迷失填充的結(jié)構(gòu)，更好改善混凝土的綜合性能。對于摻合料而言，必須要具有填充效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)和活性效應(yīng)，這三個效應(yīng)互相依存又相互影響。

2.1 摻合料的填充效應(yīng)

該效應(yīng)主要是指摻合料中的細微顆粒均勻的分布在各水泥顆粒之間，可以充分的填充顆粒間的空隙，增大水泥密實度，改善混凝土孔結(jié)構(gòu)。在填充效應(yīng)中有兩種摻合料：①活性摻合料，這種摻合料不僅具有填充作用，還可以在后期生成水化鋁酸鈣與水化硅酸鈣等物質(zhì)，有效改變并增強了硬化漿體的結(jié)構(gòu)強度。②非活性摻合料，它在發(fā)揮填充作用的同時，還可以讓水泥漿體良好分散、改善了新拌混凝土與硬化混凝土的均勻性，更好的填充了混凝土之間的孔隙。

2.2 摻合料的形態(tài)效應(yīng)

該效應(yīng)主要是指摻合料粉料因為其顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外觀形貌、表面性質(zhì)等所產(chǎn)生的效應(yīng)。例如粉煤灰和硅灰。硅灰的形狀大多是成塊的，它降低混凝土和砂漿的流動性，使混凝土的需水量有所增加，但是可以有效地防止離析。粉煤灰一般是由煤粉在高溫燃燒后所形成的摻合料顆粒，粉煤灰許多都是玻璃微珠，外表光滑圓潤，類似球型。尺寸不一，大多都在幾微米或幾十微米之間。它的主要成分是硅鋁玻璃體，由于外表光滑，所以有潤滑作用，一定程度上減少了混凝對拌和料的需水量。

2.3 摻合料的活性形態(tài)

摻合料的活性大多是指混凝土的摻合料中的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，這種化學(xué)反應(yīng)也被稱為火山灰反應(yīng)，反應(yīng)中所產(chǎn)生的水化產(chǎn)物可以作為凝膠材料。通常情況下，火山灰反應(yīng)對濕度較為敏感，若是想要使火山灰材料充分發(fā)揮作用，必須做好對其的而保濕養(yǎng)護工作，若是不能滿足火山灰材料對濕度的需求，它便只有非膠凝性的填充材料作用。

3 摻合料開發(fā)的技術(shù)路線

3.1 摻合料選材

摻合料的開發(fā)主要包括原有摻合料復(fù)合技術(shù)的開發(fā)和新品種的開發(fā)。摻合料在進行選材時，必須選用符合《建筑材料放射性衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的材料，即便是材料中的氧化鎂、氧化鈣的物質(zhì)含量較高，會影響混凝土的整體穩(wěn)定性，但是在合理的量度范圍之內(nèi)還可以使用。

3.2 區(qū)分摻合料主導(dǎo)效應(yīng)

3.2.1 以填充效應(yīng)為主導(dǎo)

一般情況下說的惰性氣體，例如由石灰石粉等吸墨的硅質(zhì)巖石產(chǎn)物，在混凝土摻合料中加入這類物質(zhì)，可以優(yōu)化混凝土整體性能，改善其工作性。有效控制粉末顆粒的打下，更好地發(fā)揮其填充作用，從而獲得緊密嚴實的材料，這基本上是唯一的技術(shù)方法。

3.2.2 活性效應(yīng)為主導(dǎo)

活性效應(yīng)中主要有兩類區(qū)分：①以Al2O3為活性成分的摻合料，由于AS2CH的比率及反應(yīng)溫度的不同，因此在水化作用下會出現(xiàn)不同的產(chǎn)物，這種活性成分經(jīng)常與其他摻合料共同使用。②以SiO2為主要活性成分，對于摻合料中玻璃體含量較高的現(xiàn)象，只需要有所注意便不會影響整體效果。若是想要獲得更好的性價比，可以對粉末式顆粒的粒度進行控制，并配合適當(dāng)?shù)乃嗔Χ?，可以更好的發(fā)揮活性效應(yīng)與填充效應(yīng)。

4 混凝土摻合料開發(fā)技術(shù)未來發(fā)展趨勢

4.1 摻合料技術(shù)未來朝著復(fù)合礦物摻合料方向發(fā)展

隨著社會的飛速發(fā)展，混凝土摻合料的應(yīng)用也更加廣泛。相關(guān)技術(shù)人員在長期的研究中發(fā)現(xiàn)，由兩種或兩種以上摻合料復(fù)合而成的混凝土在填充效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)上的效果明顯優(yōu)異于摻入一種摻合料的混凝土。復(fù)合礦物摻合料可以使各種礦物摻合料之間進行優(yōu)勢互補，可以提高混凝土的整體性能。水泥在水化過程中會使各種摻合料相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)時出現(xiàn)一系列的界面耦合、誘導(dǎo)激活等效應(yīng)，這種效應(yīng)大大改善了混凝土的工作性，在一定程度上也增加了混凝土的抗壓性能，使混凝土更為耐用，延長使用壽命，節(jié)約資源，使施工企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟效益。復(fù)合技術(shù)是將多種礦物摻合料混合在一起，各種摻合料之間相互作用，優(yōu)化混凝土性能，使混凝土結(jié)構(gòu)更為緊密，這也是混凝土摻合料開發(fā)技術(shù)的大趨所在。

4.2 復(fù)合摻合料生產(chǎn)未來朝著功能化、工業(yè)化方向發(fā)展

一方面，研究所創(chuàng)作出的新產(chǎn)品——復(fù)合礦物摻合料，從真正意義上講它并不是真正的混凝土，與混凝土還有著本質(zhì)區(qū)別。復(fù)合礦物摻合料在加入到混凝土中會改變混凝土內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)，所以一定程度來說，復(fù)合礦物摻合料含有某種特定功能，可以優(yōu)化混凝土性能，比如抗?jié)B、抗壓、膨脹功能，在未來的發(fā)展中，希望可以生產(chǎn)出不添加外加劑的效果，更好推動混凝土自身性能的優(yōu)化。另一方面，隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，復(fù)合礦物摻合料的需求不斷增加，所以摻合料必須在工廠中集中、大規(guī)模生產(chǎn)。由于摻合料生產(chǎn)的特殊性，在制作混凝土?xí)r對摻合料的量度無法科學(xué)精準(zhǔn)把握，這就需要有專門專業(yè)的工廠對摻合料規(guī)?；倪M行生產(chǎn)。為了更好的保證復(fù)合混凝土的活性效應(yīng)，現(xiàn)階段科研人員正在開發(fā)研制一種礦物摻合料在用等質(zhì)量代替水泥檢測活性系數(shù)時會使膠漿體積不同進而影響復(fù)合摻合料的活性系數(shù)，這種方法雖便捷但也有一定的弊端，它并不能客觀的評價出混凝土的活性系數(shù)。一些資料表明，在摻和過程中與水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是摻合料固體顆粒的表面層，所以在檢測復(fù)合礦物摻合料的活性系數(shù)時，要加入同等體積的摻合料，保證測定結(jié)果更加精確。

4.3 商品混凝土企業(yè)和水泥廠成為合作伙伴

為了更好地發(fā)揮符合摻合料的使用效果，水泥廠和混凝土企業(yè)在未來會一起合作。復(fù)合礦物摻合料與水泥外加劑都是生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品，不同的用量會使膠結(jié)材料產(chǎn)生不同的變化，甚至改變膠結(jié)材料的性質(zhì)。為了使復(fù)合摻合料的使用效果最佳，要具體問題具體分析，根據(jù)實際情況去選擇膠結(jié)材料性質(zhì)。如果想更好地完成這個任務(wù)，水泥廠應(yīng)該與商品混凝土進行有效合作，更好的促進摻合料的推廣與發(fā)展。

5 結(jié)語

建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，改變了單純注重成本與強度的礦物摻合料的使用觀念，混凝土摻合料的使用在一定程度上推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。對于混凝土混合料，在合理使用的同時還要不斷改善混凝土的綜合性能，而混凝土摻合料的開發(fā)技術(shù)是改善混凝土綜合性能的一種有效措施。要不斷創(chuàng)新，加強對混凝土摻合料開發(fā)技術(shù)的研究，降低混凝土單方原料成本，提高混凝土后期的耐久性能與強度，更好促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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