高强混凝土对原材料的要求及选择
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高强混凝土对原材料的要求及选择

时间:2021-09-13 16:44:18 点击:325 次 来源:河南建隆新材料科技有限公司
  高强高性能混凝土是指强度等级不低于C60的混凝土。在抗压强度等级达到或超过C50 的混凝土的基础上,加上适量化学的、矿物的外加剂参与水泥的水化反应,从而改变其内部的结构,使混凝土具有低水灰比、低水泥含量、高流动度、高均匀性、易捣实、不离折、高强度、高韧性、长期耐久性和良好的力学性能,能保持体积稳定和严酷环境中使用寿命长的特性的混凝土。在配制高强混凝土时,首要的工作是选择合理的原材料,要对各种原材料进行选择,选择满足要求的原材料。下面建隆小编就来给大家讲解下高强混凝土对原材料的要求有哪些。
  

  一、高强混凝土对原材料的要求

  
  高强高性能混凝土对原材料的要求如下:
  
  1、应选用质量稳定的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
  2、细骨料的细度模数宜为2.5~3.0,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%
  3、粗骨料宜采用连续级配,其公称粒径不宜大于25mm,针片状含量不宜大于 5.0%,含泥量不应大于0.5%,泥块含量不应大于0.2%。
  4、宜复掺粒化高炉矿淹粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料。磨细矿渣粉比表面积宜大于 4000mVkg;粉煤灰宜采用F类,并不低于n级,必要时可掺人少量硅灰;硅灰二氧化硅含 量為85%,比表面积18000m2kg。
  5、宜采用减水率不低于25%的高性能减水剂。
  6、选用需水性小、C3A含量要小于8%、52.5级水泥;
  7、选用强度高、压碎值小、干净、等径方园5mm~20mm 连续级配的碎石;
  8、选用细度模数MX≥2.6,含泥量少的中砂;
  9、掺入合适的矿物和化学外加剂,降低水灰比,提高骨灰比。通过以上选材和试验确定理想配合比来达到配制高性能混凝土的要求。
  

  二、高强混凝土对原材料的选择

  

  1、水泥

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  高强高性能混凝土宜用42.5及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,在选用硅酸盐水泥时还需考虑硅酸盐水泥的矿物组成和细度。在选用水泥时,应根据工程的具体情况,综合考虑凝结时间、强度、变形性和耐久性等方面特殊要求,本着经济合理的原则宜优选CgS含量高,CgA含量低于8%的硅酸盐水泥,在保证强度前提下,还需满足质量稳定,需水量低,流动性好,活性较高等要求。
  

  2、细骨料

  
  (1)用中砂、细度模数MX≥2.6;
  (2)砂的含泥量要小,控制在0.5%~1.5%,泥质成分需水量大,加大水灰比,而且会呈致密的膜状包裹在骨料表面,导致水泥与骨料粘结力明显下降。
  (3)选用较小的砂率,较大的砂率,砼硬化收缩时,增加了空隙和裂纹,使强度明显降低(砂率宜为28-34%)。
  

  3、粗骨料

  
  粗骨料的石粉含量对混凝土的强度与和易性影响较大,主要是因为石粉含量较多时导致外加剂的减水效果变差,用水量增加,坍落度损失增大;另一方面界面的粘结强度也会削弱。砂对高强和超高强混凝土的影响主要体现在混凝土的和易性方面,建议使用细度模数2.6~2.9的中砂,研究表明适宜的砂率对高强混凝土强度影响不大,砂率在值时混凝土的可泵性可得以改善。在内陆地区河砂资源紧缺,机制砂得以广泛的使用,掺加部分或全部机制砂制备高强和超高强混凝土的研究成为趋势,也有研究者采用偏高岭土尾砂、黄金尾矿等制备高强和超高强混凝土。
  

  4、外加剂

  
  高强、超高强混凝土的制备需采用高性能减水剂,其性能的优劣并非体现在减水率上,而是在于混凝土强度与和易性的平衡,既保证混凝土含气量不能太高(低于2.5%),又要有良好的扩展力。由于不同类型的减水剂对混凝土强度的影响也不同,减水剂的选用要根据胶凝材料来定,使用上要有明显的饱和掺量、较低的掺量和较小的坍落度损失等,减水剂需选用高浓度型,在使用时也要考虑减水剂的含水率。高强、超高强混凝土胶凝材料用量较大,收缩是需要重点考虑的问题,膨胀剂以及增强养护的外加剂通常使用在混凝土中,膨胀剂的品种和掺量要慎重选择,以控制合适的限制膨胀率和限制干缩率。
  

  5、掺和料

  
  矿物外加剂一般作为活性掺合料,并替代部分水泥含量,从而降低成本,保持低水灰比,防止水化热过高。
  
  (1)粉煤灰应用比较广泛。粉煤灰活性成分能够与水泥的水化产物氢氧化钙Ca(OH)2 进行二次水化反应,生成水化硅(铝)酸钙,使砼更致密、强度更高,选用优质粉煤灰烧失量小Si02,Al2O3 含量高。
  (2)沸石粉,主要矿物组成是SiO2,另外有Al203,砼中引入沸石粉类胶凝物质是提高砼强度和耐久性的又一重要手段。沸石粉平均粒径小,有巨大的内外比表面积,使二次水化反应更强烈。
  (3)硅灰: 硅灰是冶炼硅铁的副产品,SiO2 含量高达95%,颗粒极细小,火山灰活性极高,硅灰如上述同氢氧化钙Ca(OH)2 反应外,还同水化产生的游离钙发生凝硬反应,生成了非晶态水化硅酸钙,颗粒非常小,只有水分子的十分之一左右,这些颗粒容易渗透到水泥浆的毛细孔中,使砼更致密,强度高、防水性好。适宜掺量为8-15%。掺量高时,产生较大的内干燥收缩对砼不利。
  
  以上三种活性掺合料,由于颗粒极细小,需水量相对会增大,必须同高效减水剂配合使用,它们对砼的增强作用,在于活性成份参与二次水化反应,增加了水泥的水化程度,因此矿物外加剂对砼的增强作用不是增加水泥用量所能替代的。
  

  6、水

  
  有使用搅拌站废水配制C80混凝土,但长期的研究表明搅拌站废水由于含有残留的减水剂、未水化的水泥悬浮颗粒、以及石粉胶团等,随搅拌时间不同废浆水浓度不同,生产高强混凝土控制上很难操作,必须采用自来水进行生产。试验结果表明采用相同配合比时,回收废水、天然雨水和自来水制备的混凝土凝结时间和强度差异较大,前两者均延长混凝土的凝结时间,但会削弱强度。
  
  以上就是高强混凝土对原材料的要求介绍。配制高强高性能混凝土原材料品质是基础,所以对各种原材料质量和用量都比较严格,要获得优质的高强高性能混凝土,必须对于原材料进行优选,除了要求有良好的性能指标外,还必须质量稳定,即在施工期内主要性能不能有较大的波动。在获取选择好原材料后,还要对于高强高性能混凝土的配合,生产过程,施工过程,特别是裂缝控制,建立起一整套方案,才能实现混凝土构件的高强高性能,才能确保满足工程使用的要求。
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