中热水泥混凝土和低热矿渣水泥混凝土性能比较

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＆ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ技术与装备版　中热水泥　置　低热矿渣水泥吼Ｊ＇１５１．，　陈　磊　（中国长江ｉ峡总公司试验中心　摘要：中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥在大体积混凝　掺加引气剂，减水剂和粉煤灰，以提高混凝土的耐久性。：　渣水泥混凝土有较大的影响。掺有粉煤灰的中热硅酸主　度，极限拉伸性能，抗冻性能，抗渗性能等有各自不同的！　关键词：粉煤灰掺量；中热硅酸盐水泥混凝土；低热矿渣　二三峡工程第二阶段大坝混凝土主要设计中，根据大坝　的部位不同．设计方建议使用原５２５＃中热硅酸盐水泥和原　１　４２５＃低热矿渣水泥。大坝混凝土和电站厂房混凝土以使用　原５２５＃中热硅酸盐水泥为主，建议在大坝内部、基础约束　。　区、导流底孑Ｌ回填内部以及电站厂房的不同部位可以使用　原４２５＃低热矿渣水泥。在原５２５＃中热硅酸盐水泥和原４２５＃　低热矿渣水泥的选择上，通过一系列试验对比进行分析，　决定在三峡工程第二阶段全部使用原５２５｝｝中热硅酸盐水　煤　泥：通过对不同厂家的水泥生产能力和质量的考察，最后　以招标的方式决定以葛洲坝水泥厂、石门水泥厂、华新水　硬　泥厂为供货商。原５２５＃￣ｕ热硅酸盐水泥混凝土和原４２５＃低　的　热矿渣水泥混凝土，在拌和物性能和硬化混凝土性能方面　水　存在各自的特点。在原５２５＃中热硅酸盐水泥和原４２５｝｝低热　度　矿渣水泥的选择上，应综合考虑多种因素进行分析：从混　均　凝土拌和物角度考虑，原５２５＃中热水泥混凝土的用水量和　时　泌水都要小于原４２５＃低热矿渣水泥；从混凝土耐久性的角　掺　度来考虑．原５２５＃中热硅酸盐水泥混凝土的耐久性要好于　图　原４２５＃低热矿渣硅酸盐水泥混凝土；从经济上考虑原４２５＃　为　低热矿渣水泥混凝土要贵于原５２５＃中热硅酸盐水泥混凝　土：从工程管理上来考虑应该采取尽量少的水泥品种，既　可减少水泥储罐，又可避免误用，简化管理程序　峡丁程　第二阶段．从１９９８年开始到２００３年完Ｔ，共浇注混凝土１７００　１　万ｍ　．实践表明使用原５２５＃中热硅酸盐水泥混凝土保证了　工程的质量，节约了成本　本文从不同粉煤灰掺量的混凝　ｒ【．　土的性能的角度，总结分析原５２５＃中热硅酸盐水泥混凝土　渣　和原４２５＃低热矿渣混凝土的性能方面存在的　别，从混凝　哪　土质量控制的要求出发，对水泥的质量控制提出了建议、　用　５６■ｌ　盼■耀啊　２疗，　年４月号　技术与装备版ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＆ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　灰的要求），外加剂采用缓凝高效减水剂ＺＢ一１，引气剂采ＪＬ｝ｊ　ＤＨ９Ｓ．骨料采用花岗岩人工骨料．其中人丁砂的母岩为斑　状花岗岩．人工碎石的母岩为闪云斜长花岗岩。　￣／－Ｏ．９２３，Ｓ＝２．７，ｎ＝６０　（４）　式中：　Ｒ　一２８ｄ龄期混凝土的抗压强度　Ｒ　一９０ｄ龄期混凝土抗压强度　Ｃ一混凝土中粉煤灰用量　Ｆ一混凝土中粉煤灰用量　Ｗ～混凝土用水量　试验采用二级配混凝土．水胶比在０．４０￣０．６５之问．粉煤灰　掺量在０－５０％之间。混凝土塌落度控制在３～５ｃｍ的范同内，含　气量控制在４％～５％的范围内。　２．２　中热水泥混凝土和低热水泥混凝土拌和物性能比较　混凝土中掺加粉煤灰．粉煤灰所具有的形态效应和微集　料效应．此外粉煤灰的密度小于水泥的密度．即使等量的　取代水泥．也会增加浆体的体积，所以混凝土中掺加粉煤　灰对混凝土拌和物的和易性影响较大．尤其是掺加Ｉ级粉　煤灰．能明显改善混凝土拌和物的　强度增进率是混凝土９０ｄ强度和２８ｄ强度之比。应用强度　增进率能很好的分析不同的粉煤灰掺量的条件下中热水泥　混凝土和低热水泥混凝土的性能。试验表明．不掺粉煤灰的混　凝土９０ｄ强度的增进率随水胶比的增加而降低　粉煤灰掺量　ｆ％）　矿渣　表１　水泥熟料的化学成分、矿物组成及矿渣掺量　化学成分　和易性。试验表明，低热水泥混凝土　的泌水性较大　水胶比在０．４０～０．６５　水泥品种　Ｓｉ０２　Ａｌ２０３　Ｆｅ，Ｏ３　Ｃａｏ　ＭｇＯ　Ｋ２ｏ　Ｎａ２ｏ　Ｒ　ＳＯｓ　Ｃ　的范围时．水胶比的变化和粉煤灰　４４　４．９５　５．４３　６４．０５　１．９５　Ｏ．５０　０．１８　０．５ｌ　掺量的变化对混凝土的用水量基本　中热水泥　２１．矿物组成　Ｃ　Ｃ，Ａ　（：．ＡＦ　ｌ掺量　５３．５０　２１．６４　３．８５　１６．６７　５３．５Ｏ　２１．６４　３．８５　１６．６７　４５～５５　没有影响．中热水泥混凝土的用水　低热水泥　２１．４４　４．９５　５．４３　６４．Ｏ５　１．９５　Ｏ．５Ｏ　Ｏ．１８　Ｏ．５１　量大约是１４０ｋｇ／ｍ　，低热水泥的用水　量大约是　４４ｋｇ／ｍ３低热水泥混凝土　０Ｏ厂——————————＿二＝■　１ＯＯ　————————————————————一　２　．３　混凝土中抗热压水强泥度混比凝较土　和低热水泥　。一ｒｌ　＿｛　＝＝＝７二三　；，一　—一　ｌ一；　ｌ　一…　圜　ｉ　１一龄可期以用的混公凝式土表强示糍　１度，与中胶热水泥比和的低关热系　曼薹。４　一｛　．｛　二．　＿／ｒ—　Ｉ—————一ｌ目　　一　ｌＩ　２　Ｅ二二：二二二二二　水泥的抗压强度与胶水比和粉煤灰　ｎ圜　：　ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　一亡＝０．Ｒ９０＝，２３．７，　（ｃ＋Ｆ）　一０．２４７Ｆ一９（．１６）　薹。一　ｌＩ乏　＝二＝二—：　　Ｉ国Ｉ■一　ｏｌ　７．Ｒｚ８　＝１　７Ｃ　＋Ｆ）９Ｆ２　．８　３／Ｗ　０３１　（９５１　Ｓ＝２　６　ｎ＝９６　∞２；ｃ＋ＦⅣ。２４７Ｆ＝０·９４９·ｓ＝３·０，ｎ＝９６　（２）　５ｏ　————————一——　二二二二二二　圜　　２００４／，￣４月号圈囵圆卿ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＆ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ技术与装备版　２０％～２５％的混凝土的９０ｄ强度增进率有降低的趋势　当粉煤灰掺量大于３０％时．混凝土９０ｄ强度增进率随　水胶比的增加而增加。低热水泥混凝土的９０ｄ强度增　进率随水胶比的增大而呈增加的趋势。在水胶比不变　的条件下．９０ｄ混凝土抗压强度的增进率随粉煤灰掺　量的增加而增加。见表２、表３在相同水胶比、相同粉煤　灰掺量的条件下．低热水泥混凝土的强度增进率要高　于中热水泥混凝土。当水胶比在０．４０￣０．６５之间变化，　粉煤灰掺量从０增加到５０％时，中热水泥混凝土的抗　表２　中热水泥混凝土抗压强度增长率（％）　水胶比一＼　０：：　　２Ｏ　２５　３抗压强Ｏ　３度增长　盼　；率＿　ｌｌ≯’一０　ｊ０　　０．４０　０．４５　０．５０　ｌ２６．２　１３５．７　ｌ３８．５　ｌ４１．９　ｌ４５．６　ｌ４９．４　ｌ５４．２　１５８．８　ｌ２４．６　ｌ３４．６　ｌ３８．１　ｌ４２．７　１４６．６　ｌ５１．４　１５７．３　ｌ６４．２　ｌ２２．４　ｌ３４．３　１３８．４　ｌ４２．６　ｌ５０．０　ｌ５４．３　ｌ６１．３　ｌ６９．３　０．５５　０．６ｏ　ｌ２０．６　ｌ３３．６　１３９．０　ｌ４３．２　１４９．７　１５７．５　ｌ６６．４　１７７．０　ｌｌ８．８　ｌ３３．０　１３７．７　１４４．０　ｌ５１．７　ｌ６ｏ．６　１７３．０　ｌ８７．５　０．６５　ｌｌ７．２　１３２．５　１３７．９　ｌ４３．８　ｌ５４．５　ｌ６４．２　ｌ８２．０　２０２．７　表３低热水泥混凝土抗压强度增长率　）　压强度增进率在１１７．２％～２０２．７％范围内变化。当水胶　比在０．４０－－０．６５之间变化．粉煤灰掺量从０增加ｇ￣１４０％　时，低热水泥混凝土的抗压强度增进率在１２５．６％～　２０２．７％范围内变化。　水胶Ｈ：　～　０．４０　０．４５　０．５０　．　０　０　睁度坤晦事　蠢≯　童≯　Ｏ　ｌ＿　菇　｜＾　　１２５．０　ｌ３０．３　１３２．６　ｌ３６．０　１３９．２　ｌ４２．６　１４６．０　１５０．２　１２６．５　１３２．２　１３５．４　ｌ３８．９　ｌ４２．３　ｌ４７．１　ｌ５１．５　１５７．４　１２７．２　１３３．２　ｌ３６．０　ｌ４１．１　ｌ４５．８　１５２．０　１５７．６　ｌ６４．７　３中热水泥混凝土和低热水泥混凝土耐久　０．５５　０．６ｏ　０．６５　１２７．２　ｌ３４．５　ｌ３９．６　１４４．０　１４９．７　１５６．３　ｌ６３．３　１７２．４　１２８．４　１３６．７　１４１．２　ｌ４８．０　１５５．０　ｌ６３．３　１７２．４　ｌ８４．６　１２９．１　１３８．６　ｌ４３．８　ｌ５１．９　ｌ６ｏ．３　１７０．６　ｌ８２．５　１９８．８　性比较　３．１　中热水泥混凝土和低热水泥混凝土抗裂性能　混凝土的抗裂性能是混凝土耐久性的重要指标之一．　影响混凝土本身抗裂能力的因素主要有混凝土的极限拉　合适的水胶比的条件下．中热水泥混凝土和低热水泥混凝　土的抗渗性能也可达到相同的设计要求。　伸值、抗拉强度、弹性模量、徐变变形、水化热温升、热膨胀　系数、干缩变形等：从混凝土组成的原材料角度来说水泥　的品质和用量、粉煤灰的品质和掺量，骨料母岩的类型和　骨料粒形等也对混凝土的抗裂性能存在一定的影响．主要　是混凝土的温度控制问题：从设计的角度来说，就是从结　构设计上应尽量减少应力集中等．减少混凝土裂缝产生的　可能性：从施工角度来说．就是要精心施工，保证混凝土施　４水泥的质量问题　水泥的质量问题主要是水泥的质量稳定问题。水泥的　质量是保证混凝土质量的重要因素，国家标准对水泥的质　量也做了一定的要求，对水泥的技术要求包括氧化镁含量、　碱含量、三氧化硫含量、烧失量、比表面积、凝结时间、安定　性、强度和水化热等，但是没有对质量稳定问题做出相应的　要求。笔者认为应结合工程所用的原材料，通过试验确定水　泥质量的波动范围．对于影响混凝土质量较大的参数。应进　工质量。由于影响混凝土抗裂能力的因素很多，如何评价　混凝土的抗裂性是混凝土工程界一直探讨的问题。极限拉　伸值和抗拉强度越大，混凝土的抗裂性能越好。试验的结　果表明．中热水泥混凝土和低热水泥混凝土的极限拉伸值　和抗拉强度都随着水胶比的增加而减少；随着龄期的增长　而增加。有的文献中以拉压比作为混凝土抗裂性能评价的　指标．试验的结果表明．中热水泥混凝土和低热水泥混凝　行试验确定其波动范围．要求水泥生产厂家保证水泥生产　过程中质量的稳定。三峡工程第二阶段，对水泥的三氧化硫　提出了适宜在１．４％～２．２％的要求。此外三峡总公司还定期进　行水泥试验大比武．不断督促试验检测人员提高自己的业　务水平．保证检测结果的准确性和可靠性。　土的拉压比都在７％左右．并且随着水胶比的增加而增加，　中热水泥混凝土的拉压比还随粉煤灰掺量的增加而增加，　中热水泥混凝土的拉压比要小于低热水泥混凝土的拉压　中热水泥混凝土和低热水泥混凝土由于水泥的组成存　在差别．在混凝土的性能上存在一定的差异。中热水泥混凝　土和低热水泥混凝土在耐久性上存在一定的差异．应该综　比　在合适的水胶比和粉煤灰掺量的条件下，中热水泥混　凝土和低热水泥混凝土的拉压比可以说相差不大。　３．２　中热水泥混凝土和低热水泥混凝土的抗冻性能和抗　渗性能　合考虑多种因素，结合工程的实际情况选择水泥品种。水泥　生产厂家要尽量保证水泥质量稳定，满足工程的要求。　参考文献　［１］中华人民共和国国家标准ＧＢ２００—２００３　ｆ２１向才旺等，水泥应用，中国建材出版社，１９９９　ｆ３１黄国兴等，大体积混凝土，中国电力出版社，１９９１　【４】长江三峡水利枢纽工成第二阶段混凝土配合比设计试验总报告口　试验表明在掺引气剂和合适的水胶比的条件下，中热　水泥混凝土和低热水泥混凝土的抗冻性能都可以达到　Ｆ３００．但低热水泥混凝土的外表剥蚀严重；在掺引气剂和　匦　圈囫２００４年　月号