沸石粉在使用高標號水泥配制中低標號大坍落度混凝土中的應用

1、沸石粉在使用高標號水泥配制中低標號大坍落度混凝土中的應用（試驗階段總結）前 言隨著國家經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，混凝土的用量越來越大，水泥的供應也隨之緊張，而目前由于受水泥供應所限，在橋梁施工中常常碰到用高標號水泥配制中、低標號混凝土的情況，其結果往往將造成混凝土的不合理超強和水泥大量浪費的現(xiàn)象，因此如何用高標號水泥來研制中、低標號大坍落度混凝土，達到節(jié)約水泥，降低成本、改善混凝土性能，滿足施工要求，保證施工質量，是施工生產(chǎn)中急需解決的課題之一。鐵路建設中施工現(xiàn)場應用活性摻合料以取代部分水泥是一項節(jié)約水泥的切實可行的技術措施。近年來，我國的一些工程單位采用粉煤灰作為摻合料取代部分水泥，收到了較好的經(jīng)

2、濟效益。但粉煤灰質量波動較大，質量的穩(wěn)定性很難掌握，有些地區(qū)磨細粉煤灰供應較緊張，價格也趨看漲，因此開發(fā)活性高，質量穩(wěn)定，資源豐富，價格低廉的沸石粉作為混凝土活性摻合料具有很大的現(xiàn)實意義和技術經(jīng)濟價值。我們在用高標號水泥配制中、低標號大坍落度（2022cm）混凝土試驗中，采用標號525水泥摻入減水劑木鈣及不同摻量的沸石粉。著重進行了沸石粉摻量對混凝土強度，混凝土泌水性、坍落度損失試驗。試驗結果證明，沸石粉摻合料對于節(jié)約水泥，降低造價，改善混凝土性能，提高混凝土質量都有明顯的作用。試驗用原材料：水泥：邯鄲525普通水泥沸石粉：浙江麗水市水泥廠沸石粉砂：中砂石：540mm碎石木鈣：開山屯木鈣試驗概

3、況：水灰比 EQ F(W,C) =0.53，砂率=0.50，單位用水量210kg/m3，木鈣C0.25%為基準配合比，試驗分三種情況進行，以之比較。第一種情況：擬采用不同摻量沸石粉，通過擴大水灰比的措施滿足與基準配比同一坍落度（2022cm）的要求，觀測強度結果及和易性變化外觀情況（F-）。第二種情況：以F-為基礎、保持水泥單位用量及水灰比不變只將沸石粉扣除，觀測混凝土性能及強度的變化情況（F-）。第三種情況：以F-為基礎，通過擴大水灰比的措施，滿足與基準配比同一坍落度（2022cm）的要求，觀測混凝土工作性能及強度的變化情況（F-）?；炷亮⒎襟w強度采用151515cm試模，標準養(yǎng)護，令期分

4、別為3天7天和28天，混凝土的和易性根據(jù)坍落度和現(xiàn)場觀察綜合評定，泌水性和坍落度損失試驗則按有關規(guī)定結合實際施工情況，在自然條件下進行（30-35）。試驗結果分析：沸石粉摻量對混凝土強度影響從表（1）可知隨著沸石粉摻量的增加，混凝土的3天、7天、28天強度逐漸降低，3天、7天強度均比空白混凝土F-01的低。28天強度沸石粉摻量在20%以內基本上能趕上空白混凝土，而摻量為30%時其強度則低于空白混凝土。這說明摻沸石粉混凝土早期強度有偏低現(xiàn)象，降低的幅度隨沸石粉的摻量增大而逐漸增大，但后期強度較高，能夠趕上空白混凝土的強度。沸石粉摻量對混凝土性能的影響在試驗過程中，根據(jù)現(xiàn)場觀察可知摻沸石粉的混凝土

5、的和易性明顯地比不摻沸石粉的和易性要好。從表（2）可知摻10%以上沸石粉混凝土的30分鐘、60分鐘、90分鐘的泌水率和坍落度損失比不摻沸石粉混凝土泌水率和坍落度損失要小得多，其趨勢是隨沸石粉摻量的增加而逐漸減小，沸石粉摻量達到30%時其泌水率和坍落度損失降到最低。這說明沸石粉有較好的保水性，能抑制坍落度的損失，對改善混凝土性能有較明顯作用。摻沸石粉節(jié)約水泥情況：由F-可以看出：標號525水泥配制25MPa級混凝土（坍落度20-22cm）采用F-03（F粉摻量20%）配比是合適的，水泥單位用量為311.2kg/m3。同樣，采用F-04（F粉摻量30%）配比配制20MPa級混凝土亦是合適的，水泥單

6、位用量268.4 kg/m3。混凝土不僅滿足強度要求，外觀和易性也很好。如果扣除沸石粉，仍保持水泥單位用量相應不變，由F-試驗結果可以看出，此不能滿足施工和易性的要求。為了使其滿足施工和易性要求則必須在F-03，F(xiàn)-04基礎上保持水灰比相應不變，分別增加單位用水量，根據(jù)經(jīng)驗資料，為了使坍落度滿足2022cm要求，水的單位用量一般約取215kg，由此推算需增加用水量。F-03，215-185=30kg（約為原用水量的16%）F-04，215-164.8=50.2kg（約為原用水量的30%）也就是說水泥用量分別相應將增加16%，30%才能滿足坍落度2022cm的要求。所以為解決混凝土工作性能的問題

7、，采用較昂貴的水泥取代較經(jīng)濟的沸石粉自然是一個浪費，反之則可達到節(jié)約水泥的目的。用標號525水泥采用水灰比0.573不摻沸石粉配制35MPa級混凝土，即表中的F-02，從表中可知它的強度、坍落度及和易性均能滿足要求。因此我們說用標號525水泥配制35MPa級及35MPa級以上等級混凝土摻沸石粉不能起到節(jié)約水泥的作用。用標號525水泥摻沸石粉配制各級混凝土節(jié)約水泥情況可用下圖粗略表示。初步結論根據(jù)前面的分析討論和表中所列數(shù)據(jù)，我們可以得出下列結論。用高標號水泥配制中低標號大坍落度混凝土時，摻入適量的沸石粉可以減小泌水，抑制坍落度損失，改善混凝土和易性。用高標號水泥配制中低標號大坍落度混凝土時，摻

8、入適量的沸石粉，在滿足強度、坍落度及和易性的情況下可以節(jié)約水泥，降低成本。用標號525水泥配制20MPa級混凝土時，摻沸石粉30%可以節(jié)約水泥30%。用標號525水泥配制25MPa級混凝土時，摻沸石粉20%可以節(jié)約水泥16%。用標號525水泥配制35MPa級混凝土及35MPa級以上等級混凝土摻沸石粉不能起到節(jié)約水泥的作用。下階段工作以上分析僅以混凝土強度、坍落度、泌水和易性為基礎，還沒有涉及到耐久性及其它力學性能的問題。而混凝土的抗凍性，抗?jié)B性是衡量混凝土耐久性的重要指標?？紤]到橋梁施工的具體情況，中低標號流態(tài)混凝土一般是用在主體工程的水下基礎部分，且不易受凍。所以下步工作將著重進行沸石粉混凝

9、土的抗?jié)B試驗工作，有待說明其耐久性問題。關于施工應用問題：參照本文附件鐵路混凝土應用沸石粉暫行規(guī)定（審定修改稿） 沸石粉對混凝土強度影響 表1性質編號單位用水泥kg/m3單位用水量kg/m3水灰比砂率F粉取代摻量坍落度R3(MPa)R7(MPa)R28(MPa)試驗觀察情況F-01396.0210.00.530.5021.516.422.428.9和易性及陷度都好F-02358.0228.00.5730.510%22.511.818.527.0F-03311.2231.60.5950.520%22.010.615.827.9F-04268.4235.40.6140.530%22.08.614.

10、123.2F-02358.0205.00.5730.5022.521.828.636.4和易性陷度較好F-03311.2185.20.5950.509.015.121.928.8和易性及強度較差F-04268.4164.80.6140.500.513.920.527.3F-03311.2210.00.6750.5021.013.217.725.3和易性、陷度差，泌水嚴重F-04268.4221.30.8240.5021.510.012.617.7 沸石粉對混凝土性能的影響 表2泌水率（體積%）坍落度（cm）30分鐘60分鐘90分鐘出攪拌機時30分鐘60分鐘90分鐘F-011.76%2.26%1.88%22.56.54.24.8F-021.41%2.44%1.99%22.07.54.54.9F-030.11%0.65%0.81%22.217.95.26.2F-040.10%0.38%0.54%22.320.014.58