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混凝土礦物摻合料問題及其對商品混凝土質量的影響

  東莞市商品混凝土產業在使用礦物摻合料方面主要存在以下問題:

  (1)摻合料基本都是粉煤灰,品種單一,對磨細礦渣粉作摻合料還沒有形成全面的認識;

  (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量難以得到保證;

  (3)一般都說是二級灰,實際上往往是"統灰",低于二級灰指標。

  (4)粉煤灰通過中間商采購,粉煤灰來源不穩定,更大程度上導致了同一混凝土公司采用的粉煤灰的質量不穩定;

  (5)對粉煤灰的控制及檢測嚴重不足,對來樣主要控制其細度和需水比,多數混凝土公司不作燒失量、三氧化硫、游離氧化鈣和安定性,粉煤灰對混凝土強度影響(活性指數)的檢測方法時間長,等到檢驗結果出來,粉煤灰已經全部使用完了。

  (6)對粉煤灰作用機理缺乏認識,僅從降低成本角度出發,往往造成粉煤灰摻量盲目加大,而且在粉煤灰供應緊張時不管粉煤灰質量盲目摻加。

  粉煤灰品質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度、收縮、碳化、凍融等有較大影響。由于上述現象的存在,往往造成混凝土離析泌水嚴重,混凝土表面"起粉"、"起砂",混凝土出現開裂、強度偏低較多等現象。

  針對產業現狀,目前最關鍵的技術問題是如何對粉煤灰質量進行控制及檢測。

  從生產和使用考慮,礦物摻合料的品質要求應包括以下幾個方面:(1)是否含有對人體有害的物質,如放射性限值等指標。(2)礦物摻合料中有害物質含量限值。考慮混凝土的體積穩定性以及耐久性能,需對礦物摻合料中的有害物質(如碳、氯離子、堿含量、三氯化硫)等進行限制。(3)細度要求。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的粒度,以調整粉體材料的顆粒級配,因此必須規定細度指標。    (4)對工作性能的影響。現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行調節,但也應有一定的限制,以避免減水劑摻量過大。    (5)對力學性能的影響。強度是混凝土的重要性能參數,應按活性指數對礦物摻合料進行分級,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,將傳統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品定型時,進行耐久性能試驗(如碳化、抗硫酸鹽侵蝕性能等),以指導礦物摻合料的應用。(8)其它要求。包括礦物摻合料中的化學組成、密度和水分含量等。

  在檢測指標方面,對于生產廠家,應規定進行全部指標的檢測,并提供相應的檢測報告。對于產品的使用者,至少應規定進行礦物摻合料的細度、對砂漿工作性能和力學性能影響的檢測。考慮到礦物摻合料使用者的實驗室條件,常規檢測項目應盡量避免進行化學分析方面的檢測,對于礦物摻合料其它性能的檢測,可通過隨機抽樣送檢的方式進行。

  建議用以下方法對礦物摻合料來樣進行較快速、簡單的檢測:

  (1)細度檢測方法

  在水泥中,用以表示細度的指標有篩余量和比表面積2種,除硅酸鹽水泥是用比表面積進行表征外,其余均采用篩余量進行表征。在現有的礦物摻合料標準中,粉煤灰采用篩余進行細度表征,礦渣粉采用比表面積進行表征。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,建議統一采用篩析法進行細度檢測,并規定最大篩余量限值。目前《水泥細度檢驗方法篩析法》中已經包含了45?m篩,建議將礦物摻合料的細度檢驗方法與水泥的檢驗方法統一,以避免出現檢測方法的誤用現象。

  (2)砂漿工作性能的檢測方法

  在現有的規范中,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。如果以需水量比進行評定時,往往需要拌制2次以上的砂槳才能得到結果,費時費力,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。而采用流動度比進行評定時,1次即可得到結果,而且人為因素影響小。建議統一采用流動度比表征礦物摻合料對砂漿工作性能的影響。

  (3)砂漿力學性能的檢測方法

  由于混凝土攪拌站的場地有限,不能大量堆放原材料,因此必須盡快對進場的礦物摻合料質量進行評定。

  在目前的礦物摻合料品質要求中,通常活性指數是判斷礦物摻合料質量的重要因素,而活性指數的檢測往往需要1個月的時間,這給礦物摻合料的質量評定帶來一定難度。為解決這一問題,建議參照JC/T738-2004《水泥強度快速檢測方法》,建立礦物摻合料活性指數快速試驗方法。通過建立快速試驗方法結果和常規試驗方法結果間的關系,以快速評定礦物摻合料的質量。

  在檢測礦物摻合料對砂漿性能影響時,有些標準中規定采用基準水泥,這樣做雖然可以在一定程度上提高檢測數據的可重復性,但是礦物摻合料也存在和水泥的相容性問題,采用基準水泥檢測的數據未必與實際效果相同,而且基準水泥的質量也存在一定波動,因此建議采用P.Ⅱ425或P.O425的水泥進行檢驗。


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