首鋼尾礦人工砂石在混凝土中的應(yīng)用研究（二）
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
（2）試驗結(jié)果
兩種混凝土拌合物的和易性沒有明顯區(qū)別，流動性塌落度值見表四，粘聚性和保水性均為良好。塌落度損失基本相同。
TT代表天然砂配制的混凝土，WT代表尾礦人工砂配制的混凝土，抗壓強度結(jié)果見表四：
表四和易性與抗壓強度結(jié)果
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試件 編號 |
水灰比 |
砂率（%） |
塌落度 （mm） |
抗壓強度（Mpa） |
28天強度比（%） | ||
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3天 |
7天 |
28天 | |||||
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TT-10 WT-10 |
0.60 |
45.0 |
170 165 |
16.2 16.9 |
23.3 23.7 |
31.7 33.2 |
100 105 |
|
TT-20 WT-20 |
0.50 |
43.0 |
200 200 |
20.4 22.1 |
28.9 32.0 |
37.8 41.9 |
100 111 |
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TT-30 |
0.45 |
41.0 |
210 |
25.0 |
34.7 |
44.4 |
100 |
|
WT-30 |
200 |
27.5 |
37.6 |
48.2 |
109 | ||
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TT-40 |
0.40 |
39.0 |
230 |
29.0 |
37.4 |
46.4 |
100 |
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WT-40 |
195 |
29.5 |
42.9 |
56.7 |
122 | ||
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TT-50 |
0.35 |
37.0 |
210 |
39.4 |
48.8 |
57.6 |
100 |
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WT-50 |
200 |
40.5 |
52.1 |
63.4 |
111 | ||
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A以同條件對比拌制的尾礦人工砂混凝土其拌合物的和易性基本與天然砂混凝土相同，而尾礦人工砂混凝土抗壓強度高于天然砂混凝土，最高為22%，最低為5%，（見表四）平均抗壓強度高12%。說明使用好尾礦人工砂配制商品混凝土將可以節(jié)約水泥，降低成本。
B用P.O-32.5水泥和尾礦人工砂，可以配制出C10~C55強度等級的商品混凝土，而對比的天然砂只能配制出C10-C50商品混凝土。
C尾礦人工砂混凝土與天然砂混凝土早期抗壓強度（3d）相差不多，而隨著時間的延長，尾礦人工砂混凝土的抗壓強度逐步高于天然砂混凝土（見圖1），且不同水灰比的配比試驗結(jié)果均如此，規(guī)律非常明顯。這種現(xiàn)象說明尾礦人工砂混凝土長期抗壓強度可能更高于天然砂混凝土，對混凝土的耐久性是有利的。
D尾礦人工砂混凝土的單位用水量略高于天然砂混凝土。
3、尾礦砂石高密實混凝土應(yīng)用技術(shù)研究
?。?）技術(shù)路線
現(xiàn)行混凝土配合比設(shè)計方法，特別是在低水灰比情況下，混凝土中的水泥用量，容易引起混凝土的“富貴病”（體積穩(wěn)定性不好，易開裂），使耐久性降低。從這一點出發(fā)，降低水泥用量和單位用水量，用水膠比代替水灰比作為控制強度的指標(biāo)是混凝土配合比設(shè)計主要方向，也是高密實混凝土所主要解決的問題。本研究主要依據(jù)臺灣科技學(xué)黃兆龍教授骨料致密堆積的技術(shù)路線，減少水泥與用水量，同時利用尾礦砂石作為骨料，研究了尾礦砂石高密實混凝土的配制與性能。
（2） 試驗原料與方法
A、原材料
水泥:Po32.5；28天抗壓強度40.6MPa
粉煤灰:二級
減水劑:BLD高效泵送劑,減水率20%
尾礦砂：表觀密度 2730 kg/m3 堆積密度 1520kg/m3 細(xì)度模數(shù) 2.8 石粉含量 4%
磁滑輪碎石：表觀密度2780 kg/m3 堆積密度1530kg/m3含泥量0.3% 針片狀含量4%
B、試驗方法
a試驗室配合比試驗
首先確定致密堆積參數(shù)α和β, α=粉煤灰/粉煤灰+砂,以堆積密度最時確定；β=粉煤灰+砂/粉煤灰+砂+石, 以堆積密度最時確定。然后在不同n值和水膠比下,依據(jù)相關(guān)公式設(shè)計滿足和易性和強度的配合比。
b致密堆積參數(shù)試驗
通過試驗，得到最佳的α值是11%；β值是53%。
c高密實混凝土實驗室配合比設(shè)計見表五，試驗結(jié)果見表六
表五 試 驗 配 合比(材料單位為kg/m3)
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序號 |
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3 4 |
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序號 |
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1 2 3 4 5 |
通過試驗我們可以看出，高密實混凝土配合比具有砂率高，水泥用量低的特點，用水量較天然砂石高密實混凝土高的原因主要是尾礦砂的顆粒形狀棱角多所至。
（4）機理探討
A、關(guān)于尾礦砂中的石粉
對于尾礦砂中含有一定量的石粉，工程界有一定的顧慮，擔(dān)心會影響混凝土的強度和變形。通過量的試驗表明，當(dāng)亞甲藍(lán)試驗MB值不于1.4時認(rèn)為粉料主體是石粉,而石粉不同于粘土,可以填充結(jié)構(gòu)空隙,優(yōu)化孔結(jié)構(gòu),起到微集料效應(yīng),且與水泥基材料相容性良好,對混凝土強度是有利的,通過試驗研究證明, MB值不于1.4,石粉含量不于7%時, 收縮并無明顯增。
B、關(guān)于尾礦砂的和易性
尾礦砂由于其生成條件與表面特征，保水性不如天然砂，在配制普通泵送混凝土?xí)r應(yīng)注意避免泌水。由于高密實混凝土配合比中砂率高，有足夠的粉料（粉煤灰、石粉）且用水量較低，有效地克服了尾礦砂保水性差這一缺點。另外由于水泥用量低，坍落度損失得到很好抑制。
C、關(guān)于高密實混凝土的強度
高密實混凝土并沒有因為低水泥用量影響混凝土強度，這主要是由于a結(jié)構(gòu)高密實堆積，孔隙率低。
b水泥只起界面粘結(jié)作用，不過多填充孔隙，水泥的強度效益得以提高。c粉煤灰的摻加量以填滿空隙為好，避免了過多摻加對早期強度的影響。d低水膠比充分保證了混凝土28天強度。e尾礦砂潔凈、多棱角，機械咬合力高，對強度有利。
（4 ）試驗結(jié)論
A、尾礦砂、磁滑輪碎石可以用于配制高性能混凝土；同時高密實混凝土技術(shù)可以很好的解決人工砂石混凝土的泌水問題。
B、尾礦砂石高密實混凝土可以幅度降低水泥用量，僅就此單方混凝土較普通商品混凝土降低成本15元以上。
C、高密實混凝土設(shè)計適合尾礦砂石的特點，在砂石資源日益短缺的形勢下，具有廣闊的推廣價值。
