混凝土礦物摻合料問題及其對商品混凝土質(zhì)量的影響
東莞市商品混凝土產(chǎn)業(yè)在使用礦物摻合料方面主要存在以下問題:
?。?)摻合料基本都是粉煤灰,品種單一,對磨細(xì)礦渣粉作摻合料還沒有形成全面的認(rèn)識;
(2)粉煤灰市場供小于求,致使其價格較高,而且在需求旺季粉煤灰質(zhì)量難以得到保證;
?。?)一般都說是二級灰,實際上往往是"統(tǒng)灰",低于二級灰指標(biāo)。
?。?)粉煤灰通過中間商采購,粉煤灰來源不穩(wěn)定,更大程度上導(dǎo)致了同一混凝土公司采用的粉煤灰的質(zhì)量不穩(wěn)定;
(5)對粉煤灰的控制及檢測嚴(yán)重不足,對來樣主要控制其細(xì)度和需水比,多數(shù)混凝土公司不作燒失量、三氧化硫、游離氧化鈣和安定性,粉煤灰對混凝土強(qiáng)度影響(活性指數(shù))的檢測方法時間長,等到檢驗結(jié)果出來,粉煤灰已經(jīng)全部使用完了。
?。?)對粉煤灰作用機(jī)理缺乏認(rèn)識,僅從降低成本角度出發(fā),往往造成粉煤灰摻量盲目加大,而且在粉煤灰供應(yīng)緊張時不管粉煤灰質(zhì)量盲目摻加。
粉煤灰品質(zhì)不僅對混凝土工作性能有較大影響,而且對硬化混凝土性能如強(qiáng)度、收縮、碳化、凍融等有較大影響。由于上述現(xiàn)象的存在,往往造成混凝土離析泌水嚴(yán)重,混凝土表面"起粉"、"起砂",混凝土出現(xiàn)開裂、強(qiáng)度偏低較多等現(xiàn)象。
針對產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,目前最關(guān)鍵的技術(shù)問題是如何對粉煤灰質(zhì)量進(jìn)行控制及檢測。
從生產(chǎn)和使用考慮,礦物摻合料的品質(zhì)要求應(yīng)包括以下幾個方面:(1)是否含有對人體有害的物質(zhì),如放射性限值等指標(biāo)。(2)礦物摻合料中有害物質(zhì)含量限值??紤]混凝土的體積穩(wěn)定性以及耐久性能,需對礦物摻合料中的有害物質(zhì)(如碳、氯離子、堿含量、三氯化硫)等進(jìn)行限制。(3)細(xì)度要求。從混凝土中各種材料合理級配的角度考慮,希望活性較水泥熟料低的礦物摻合料具有較水泥更細(xì)的粒度,以調(diào)整粉體材料的顆粒級配,因此必須規(guī)定細(xì)度指標(biāo)。 (4)對工作性能的影響。現(xiàn)代混凝土中通常都摻有減水劑,礦物摻合料對混凝土工作性能的不良影響可通過減水劑摻量進(jìn)行調(diào)節(jié),但也應(yīng)有一定的限制,以避免減水劑摻量過大。 (5)對力學(xué)性能的影響。強(qiáng)度是混凝土的重要性能參數(shù),應(yīng)按活性指數(shù)對礦物摻合料進(jìn)行分級,以方便使用。(6)對體積安定性的影響。體積安定性是水泥的一個重要指標(biāo),將傳統(tǒng)的水泥混合材料單獨作為礦物摻合料使用后,仍需特別注意其體積安定性。(7)對耐久性能的影響。在不同的環(huán)境條件下,混凝土的耐久性能要求不同,建議在礦物摻合料產(chǎn)品定型時,進(jìn)行耐久性能試驗(如碳化、抗硫酸鹽侵蝕性能等),以指導(dǎo)礦物摻合料的應(yīng)用。(8)其它要求。包括礦物摻合料中的化學(xué)組成、密度和水分含量等。
在檢測指標(biāo)方面,對于生產(chǎn)廠家,應(yīng)規(guī)定進(jìn)行全部指標(biāo)的檢測,并提供相應(yīng)的檢測報告。對于產(chǎn)品的使用者,至少應(yīng)規(guī)定進(jìn)行礦物摻合料的細(xì)度、對砂漿工作性能和力學(xué)性能影響的檢測。考慮到礦物摻合料使用者的實驗室條件,常規(guī)檢測項目應(yīng)盡量避免進(jìn)行化學(xué)分析方面的檢測,對于礦物摻合料其它性能的檢測,可通過隨機(jī)抽樣送檢的方式進(jìn)行。
建議用以下方法對礦物摻合料來樣進(jìn)行較快速、簡單的檢測:
?。?)細(xì)度檢測方法
在水泥中,用以表示細(xì)度的指標(biāo)有篩余量和比表面積2種,除硅酸鹽水泥是用比表面積進(jìn)行表征外,其余均采用篩余量進(jìn)行表征。在現(xiàn)有的礦物摻合料標(biāo)準(zhǔn)中,粉煤灰采用篩余進(jìn)行細(xì)度表征,礦渣粉采用比表面積進(jìn)行表征。從檢測的角度看,篩析法最為簡單快速,勃氏法測試比表面積操作繁瑣,建議統(tǒng)一采用篩析法進(jìn)行細(xì)度檢測,并規(guī)定最大篩余量限值。目前《水泥細(xì)度檢驗方法篩析法》中已經(jīng)包含了45?m篩,建議將礦物摻合料的細(xì)度檢驗方法與水泥的檢驗方法統(tǒng)一,以避免出現(xiàn)檢測方法的誤用現(xiàn)象。
?。?)砂漿工作性能的檢測方法
在現(xiàn)有的規(guī)范中,礦物摻合料對砂漿工作性能影響的檢測方法分為2種,一種是在相同膠砂跳桌流動度下需水量的比值,另一種是在同樣配合比下跳桌流動度的比值。如果以需水量比進(jìn)行評定時,往往需要拌制2次以上的砂槳才能得到結(jié)果,費(fèi)時費(fèi)力,而且所要求的相同跳桌流動度也可以存在±5mm的差別,這也使得不同人員操作得到的需水量比存在差異。而采用流動度比進(jìn)行評定時,1次即可得到結(jié)果,而且人為因素影響小。建議統(tǒng)一采用流動度比表征礦物摻合料對砂漿工作性能的影響。
?。?)砂漿力學(xué)性能的檢測方法
由于混凝土攪拌站的場地有限,不能大量堆放原材料,因此必須盡快對進(jìn)場的礦物摻合料質(zhì)量進(jìn)行評定。
在目前的礦物摻合料品質(zhì)要求中,通?;钚灾笖?shù)是判斷礦物摻合料質(zhì)量的重要因素,而活性指數(shù)的檢測往往需要1個月的時間,這給礦物摻合料的質(zhì)量評定帶來一定難度。為解決這一問題,建議參照J(rèn)C/T738-2004《水泥強(qiáng)度快速檢測方法》,建立礦物摻合料活性指數(shù)快速試驗方法。通過建立快速試驗方法結(jié)果和常規(guī)試驗方法結(jié)果間的關(guān)系,以快速評定礦物摻合料的質(zhì)量。
在檢測礦物摻合料對砂漿性能影響時,有些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定采用基準(zhǔn)水泥,這樣做雖然可以在一定程度上提高檢測數(shù)據(jù)的可重復(fù)性,但是礦物摻合料也存在和水泥的相容性問題,采用基準(zhǔn)水泥檢測的數(shù)據(jù)未必與實際效果相同,而且基準(zhǔn)水泥的質(zhì)量也存在一定波動,因此建議采用P.Ⅱ425或P.O425的水泥進(jìn)行檢驗。
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