礦渣微粉在水工混凝土中的匯報

礦渣微粉在水工混凝土中的研究與應用

我國礦渣微粉生產和應用情況

礦渣微粉生產工藝按磨機的形式主要有球磨和立磨兩種，目前我國大規(guī)模礦渣微粉生產企業(yè)均采用立式粉磨工藝，具體的生產工藝流程見下圖。水渣堆場水渣倉石膏石膏倉粗粉立磨選粉機細粉袋吸塵器礦渣微粉庫裝車出廠

對于礦渣微粉的應用方式，在國外礦渣微粉生產大部分是水泥工廠內的一個車間。礦渣微粉產品主要是在粉磨后的水泥熟料粉混合生產高摻量礦渣水泥，少部分直接用做混凝土摻合料。在國內，由于礦渣微粉生產基本上都是獨立的生產企業(yè)，如果用礦渣微粉產品生產高摻量礦渣水泥，將存在二次運輸等問題，增加水泥生產成本。因此在國內礦渣微粉主要被出售到商品混凝土拌合站，用做混凝土摻合料代替部分水泥，而應用在高摻量礦渣水泥的相對較少。在礦渣微粉被認識以前，礦渣微粉主要被用做水泥混合料，與熟料一起混合粉磨。礦渣的細度較粗，活性未能得到充分發(fā)揮。礦渣在水泥中主要起一個摻加和增加產量的作用。這個階段的礦渣利用完全屬于低級利用，而現在將礦渣單獨磨成一定細度的礦渣微粉后再利用，一方面可以高摻量等量取代水泥，保證28天等強，另一方面還可以改善水泥的性能，降低水化熱等?，F階段礦渣微粉的利用與過去的低級利用有本質區(qū)別，屬于高級別的利用。礦渣微粉裝車礦渣微粉磨細一、研發(fā)背景

高性能混凝土在20世紀80年代出現于發(fā)達國家，由于具有優(yōu)異耐久性。其研究開發(fā)引起法國、美國、挪威、瑞典、日本等國家的高度重視，很快將高性能混凝土應用在跨海大橋，海上采油平臺，海底隧道，核反應堆和高層建筑。90年代國內開始使用，最早用于上海南浦大橋、廣東大廈等。國內推廣應用較好的是上海，其次是北京，新疆應用高性能混凝土開始于1998年，當時為解決引額濟克、濟烏引水工程總干渠烏倫古河渡槽抗凍F300在預應力混凝土的技術矛盾，在新疆首例采用高性能混凝土，不僅成功地解決了渡槽混凝土結構的技術難題，同時還縮短了工期和降低了混凝土成本。1999年，在635水利樞紐工程中應用高性能混凝土又解決了發(fā)電洞豎井結構混凝土的抗侵蝕問題。2001年額河建管局在380公里長的引額濟烏引水工程中全面推廣應用高性能

混凝土，提高了工程的耐久性、適用性和安全性。隨后，伊犁恰甫其海水利樞紐工程在導流洞工程施工中也應用了高性能混凝土，解決了侵蝕和抗磨問題。巴州博斯騰湖東泵站工程混凝土抗侵蝕也通過使用高性能混凝土得以解決。托克遜紅山水庫輸水隧道和西延干渠，伊犁南岸干渠八十一大阪長26公里的隧洞也先后陸續(xù)采用高性能混凝土施工。高性能混凝土在這些土程中的成功應用和實踐，使越來越多的工程技術人員和管理人員開始了解認識這種新型混凝土，并積極推廣、宣傳和應用高性能混凝土。本文就礦渣微粉在雅瑪渡工程中的應用進行闡述，對其應用于高性能混凝土摻和料后的優(yōu)缺點進行研究。二、重點要解決的技術問題

（1）如何認識礦渣微粉混凝土、礦渣微粉混凝土對工程的重要性。（2）在摻入礦渣微粉后，混凝土的哪些性能得到提高。（3）在新疆為什么要使用礦渣微粉混凝土。（4）在伊犁地區(qū)礦渣微粉混凝土和普通混凝土的性價比（5）工程實例及應用成效。三、礦渣微粉混凝土的組成結構和性能3.1礦渣微粉混凝土的組成

礦渣微粉混凝土的組成（與普通混凝土的不通點，即組成特點）采用低水膠比，一般不超過0.40；摻和高效減水劑—作用①塑化作用，使混凝土拌合物有大流動性②減水達到低水膠比；摻加大摻量的礦渣微粉—改進混凝土的性能。高效減水劑和礦渣微粉是礦渣微粉混凝土的必要組成和得以實現的必要條件。3.2礦渣微粉混凝土結構特點—高密實度

礦渣微粉混凝土的密實度取決于:①采用低水膠比的大小②高效減水劑的減水率③超細摻和料的填充效應④超細摻和料的水化效應。計算機控制礦渣微粉細度礦渣微粉原料輸送3.3礦渣微粉混凝土的高性能高性能表現在五個方面：第一個高性能—混凝土拌和物具有優(yōu)異的工作性（也稱和易性）。表現在流動性大（坍落度大），粘聚性好，不易發(fā)生離析、分層、保水性好、不泌水，適用于泵送施工且不易堵泵，也適用于自流平、自密實混凝土。第二個高性能—高耐久性表現在搞抗?jié)B性、高抗凍性、高抗侵蝕性、優(yōu)異的抑制堿骨料反應。第三個性能—低水化熱，體積穩(wěn)定性相對較好，適用于大體積混凝土結構。第四個高性能—利于配制高強混凝土和抗磨高強混凝土，其強度調節(jié)可以通過調整水膠比，超細摻和料摻量，選擇水泥不同強度等級（或標號）來實現，可以滿足不同設計齡期，不同強度等級混凝土的力學性質要求。第五個高性能—適用性和適應性強表現在礦渣微粉混凝土即適用于正常環(huán)境，更適用于惡劣環(huán)境和嚴酷的環(huán)境條件，既能用于高強，也適用于中強，即適用于泵送，自流平自密實混凝土，也適用于非泵送混凝土，既適用于普通混凝土結構，也適用于大體積混凝土結構。

礦渣微粉生產設備礦渣微粉原料3.4礦渣微粉混凝土的經濟效益

礦渣微粉混凝土中大摻量礦渣微粉，通常采用等量代替水泥的方式摻入。摻和料大多又是工業(yè)廢渣，其成本主要是加工磨細和分選，價格遠遠低于水泥，因此礦渣微粉混凝土又是一種比較經濟的混凝土，礦渣微粉混凝土應用地和生產地距離礦渣微粉來源地或加工地越近，就越經濟。3.5礦渣微粉混凝土的社會效益防治工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染，礦渣微粉混凝土中大摻量礦渣微粉，可以大量節(jié)約水泥。水泥中主要是經過煅燒的水泥熟料,生產1t熟料要向大氣中排放1tCO2廢氣,同時還排放廢氣SO2、NO等，嚴重污染大氣環(huán)境。水泥工業(yè)是環(huán)境污染大戶之一，水泥是嚴重耗能并污染環(huán)境的材料與產品。如果工程建設中普遍推廣應用礦渣微粉混凝土，就可以大量節(jié)省水泥用量和減少水泥生產，降低和減少水泥工業(yè)對大氣環(huán)境的污染，同時節(jié)能減耗和節(jié)約能源。另外，礦渣微粉幾乎大多為工業(yè)廢渣，對其充分利用，又防治了二次污染。因此，很多學者稱礦渣微粉混凝土是利于節(jié)能減排和環(huán)境保護的綠色混凝土，具有重大社會效益。四、礦渣微粉混凝土的組成材料礦渣微粉混凝土的組成材料有：水泥、礦渣微粉、高效減水劑（還可以使用引氣劑、緩凝劑、膨脹劑等）、砂石骨料、水。其組成材料和普通混凝土基本相同，但對水泥、超細摻和料、高效減水劑和砂石骨料要求會有所不同或更嚴格。4.1水泥由于礦渣微粉混凝土要外摻加大量的礦渣微粉，所以礦渣微粉混凝土宜選用硅酸鹽水泥和普通水泥。選擇水泥強度等級時，應遵循下列原則，配制高強的礦渣微粉混凝土，如C40-C80或C80以上的混凝土，可選用42.5或42.5以上強度等級的普通水泥。配制混凝土強度低于C40,可選用32.5普通水泥,混凝土無早強要求的,盡量選擇不代”R”(即早強)的水泥,以利于混凝土裂縫控制和降低水化熱,同時還利于水泥和高效減水劑的適應性。礦渣微粉運輸罐車4.2礦渣微粉

礦渣微粉是高性能混凝土常用的超細摻和料，它的原料是煉鐵高爐排出的熔渣經水淬而成的廢渣，通常稱為?；郀t礦渣（簡稱礦渣）。新疆產這種工業(yè)廢渣的八一鋼鐵廠、新源鋼鐵廠、和靜鋼鐵廠等。礦渣微粉混凝土使用的礦渣微粉是?；郀t礦渣經干燥，粉磨，分選等工藝，達到規(guī)定細度的產品。粉磨時可添加適量的石膏和水泥粉磨用工藝外加劑，但使用于有硫酸鹽侵蝕環(huán)境中的礦渣微粉不得添加石膏。礦渣微粉的品質指標可以參考GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣微粉》，GB/T18736—2002《高強高性能混凝土用礦物外加劑》中“磨細礦渣”有關標準。

由于礦渣微粉顆粒粒徑小，比表面積增大。它的活性比水泥中內摻的活性混合材更高，改善混凝土性能的作用也更大。與此同時，還有新的潛在性能和效應。通過應用實踐證明和科學試驗研究發(fā)現，歸納總結礦渣微粉在混凝土中具有以下技術經濟效應。（1）改善混凝土拌合物工作性的增塑或減水效應；（2）超細摻合料的微集料填充效應；（3）超細摻合料的火山灰效應更充分；（4）降低水化熱；（5）改善混凝土骨料與水泥石界面結構的增強效應；（6）提高混凝土抗侵蝕性的效應；（7）抑制混凝土堿骨料反應(AAK)雅瑪渡電站廠房及尾水渠建筑物尾水襯砌4.3高效減水劑與其它外加劑礦渣微粉混凝土應用實踐證明，要使低水膠比的礦渣微粉混凝土拌合物具有較大流動性而易于施工操作和質地均勻密實，必須摻加高效減水劑，因此高效減水劑是礦渣微粉混凝土的必要組成。對于有抗凍、抗侵蝕等耐久性要求的礦渣微粉混凝土還應同時使用引氣劑。對于高強抗磨礦渣微粉混凝土在有受力鋼筋約束的條件下，應同時使用減水劑和膨脹劑。對于大體積混凝土又在高溫季節(jié)施工，應摻加緩凝劑和高效減水劑。4.4骨料新疆天然砂石料非常豐富，分部也廣。經過篩分、水洗加工后符合DL/T5144-2001水工混凝土用砂石料標準，JGJ52-2006規(guī)范中C30及C30以上的普通混凝土用砂石標準，GB/T14684-2001與GB/T14685-2001標準中，I、II類建筑用砂石標準要求的骨料均可用于高性能混凝土。砂應質地堅硬、清潔、級配良好，細度模數宜在2.2-3.0范圍內。含泥量≤3%，表觀密度≥2500kg/m3,硫化物硫酸鹽含量以(SO3計)≤1%,云母含量≤2%，輕物質含量≤1%，堅固性≤8%。粗骨料：石（礫石或卵石）的最大粒徑不要超過40mm，含泥量≤1%，表觀密度≥2550kg/m3,硫化物及硫酸鹽含量≤0.5%，針片狀顆粒含量≤15%，堅固性≤5%。顆粒級配良好嚴格控制各級骨料的超遜徑含量。用圓孔篩檢驗，其控制標準超徑小于5%，遜徑小于10%，壓實率指標≤12%。對于高強抗磨礦渣微粉混凝土的粗骨料，宜用最大粒徑小于40mm的碎石。泄水槽廢出口連譯接段雅瑪渡私電站廠喬房尾水踩渠五、礦渣續(xù)微粉混凝臉土配合比級設計礦渣微粉兩混凝土是嘗以耐久性唐作為主要違設計技術同指標，其速配合比是劑以滿足所插要求的耐甩久性來合理悄確定各項霧原材料的殼比例用量炮。目前，顯配合比設魂計最可靠墓的方法還昆是全面的踐試驗、試配法素。根據礦渣純微粉混凝幫土采用低充水膠比，虎摻加高效體減水劑和雕大摻量礦跟渣微粉的遷配制特點予，全面試扁驗進行匹混凝土嘉配合比爹設計的計程序如勵下：第一步：財根據工程洞對混凝土撓耐久性的者技術要求沉，選擇確帶定水泥品宅種及強度勺等級，同遮時按就近鳴原則選燈擇礦渣認微粉，輔對水泥搏和礦渣級微粉進悼行全面究檢驗。第二步秤：選擇罩符合G冤B80勢76-醉199兔9《混毀凝土外題加劑》增標準的痛高效減魯水劑，路不同品汗種與工程確定勢使用的電水泥或潛水泥加竊礦渣微叮粉進行詢適應性稍試驗。溉通過適焰應性試慶驗，至泡少選擇賢出兩種適應期性好的高浙效減水劑騙。然后比右較評價，另確定出價柴格低、適娃應性好的臥高效減水脅劑，供混凝土份配合比設烈計試驗或蛙工程采用懶。第三步：立對混凝土掙使用的粗卻細骨料進齒行全面的柿試驗檢測蟲，要符合懇礦渣微粉艦混凝土對屑砂石料的技遙術要求。第四步虛：初步甚選擇礦臣渣微粉昂混凝土煤配合比再試配試祖驗摻加雕超細摻際合料的噸摻量。第五步歲：初步貪選擇礦漏渣微粉欠混凝土騙配合比著實驗采君用的水柱膠比。第六步臣，初步槐選擇礦艷渣微粉到混凝土宋配合比戰(zhàn)用水量韻。第七步：雷根據初選莫水量和水偏膠比計算茂配合比中限膠凝材料春用量（水秧泥和礦渣醉微粉總量齊）第八步貸：選擇禽確定混故凝土配佛合比試簽驗時的制最佳砂廁率。第九步：瓣按照初選延的礦渣微予粉的三個歇摻量和配暢合比初選笨的三個水臣膠比以及恨最佳砂率組成數個德混凝土配豎合比進行參拌合物試底拌調整試旱驗，直至亭每個配合軟比拌合物涂的和易性拆滿足要求。第十步茅：按照厚試件確鍋定的混希凝土配鳴合比。讀制備強榆度和耐竿久性測隊試試件盛，進行免標準養(yǎng)虧護，再設計齡戀期全面進博行混凝土盤力學和耐你久性試驗菜。第十一步仇：在施工釘現場，根京據現場原肯材料質量紙波動和變掘化，對推燈薦的混凝匆土配合比稼進行調整野和換算揮成施工衫配合比雞，試拌冬檢驗直嚼到滿足遼施工要裙求為止央。壓力鋼管電站廠房煙及尾水渠宣工程全景六、喉礦渣微覆粉混凝浩土在施桶工中應納注意的競問題1、嚴兔格控制與水泥質壓量的穩(wěn)飯定性，哲這里所瞎指水泥幅質量穩(wěn)峰定性，損主要是塔指水泥橋中熟料杜礦物成分C分3A含量歌、水泥細癥度變化，榆含堿量的深穩(wěn)定性以健及水泥中存膠凝石膏駛不脫水性畏，還有水泥中混蟲合材品箏種等。2、嚴格頁控制進入匠施工現場煮礦渣微粉陸的細度、婚燒失量及豈其活性。冤礦渣微粉權細度燒失量的詢變化影工響摻合秒料的活富性，填