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摘 要：本文介绍了掺沸石粉和YJ一2泵送剂配制的C30泵送混凝土力学性能及在承德康达水泥厂工程中应用的情况，说明该种双掺技术可达到设计的要求，降低工程造价。
关键词： 沸石粉； 泵送剂； 双掺； 混凝土； 抗压强度
1 概况
河北承德康达水泥厂是菲律宾康达公司独资企业。由中国第十三冶金建设公司总承包的大型水泥生产项目。该工程总占地面积为1018亩，采用旋窑生产工艺和进口设备，第一条生产线完成后水泥熟料生产能力达到4000吨／天，投资9000万美元。该工程混凝土总用量为9．5万m3。其中C30泵送混凝土占60%，且多为大体积混凝土。
根据工程用混凝土的特点。经研究决定采用双掺技术来控制C30的泵送性。泵送剂选用YJ一2泵送减水剂。由于当地没有大量Ⅱ级以上粉煤灰供应。如从外地采购成本又高。所以选用当地生产的磨细沸石矿粉作为混凝土掺合料。
2 原材料
2．1 水泥
河北承德永和水泥有限公司生产的槌峰牌水泥，P·042．5。符合GB175—99标准的要求。
2．2 沸石粉
河北承德永和水泥厂生产的磨细沸石矿粉，细度：520m2／kg。需水量：107%。28天胶砂强度比85%。符合GB／T18776—2002标准的要求。
2．3 YJ一2泵送剂
北京冶建新技术公司生产，性能达到JC473一2001混凝土泵送剂一等品指标。
2．4 河砂
滦河粗砂，细度模数3．3，含泥量1．3%。符合G]3／T14684—2001标准的要求。
2．5 石子
承德县碎石，5．0mm～31．5mm，自然级配，含泥量0．8%，符合GB／T14685—2001标准的要求。
2．6 水
自来水。
3 泵送混凝土配制
众所周知。磨细沸石矿粉是一种火山灰质材料。它与粉煤灰和高炉矿渣粉一样。当掺入水泥混凝土中后。它们所含的活性成分硅铝氧化物能够与水泥的水化产物Ca（OH）2进行二次催化反应。生成含水硅酸钙凝胶与铝酸钙凝胶。这个反应。称为火山灰反应。一般在普通水泥混凝土中用沸石粉取代水泥可达10%- 20%。在矿渣水泥混凝土中取代水泥为5%～10%。如再配以合适的混凝土外加剂，其混凝土的各项性能不会低于基准混凝土的性能。
3．1 配合比试验
根据设计强度要求确定选用YJ一2泵送剂。掺量为混凝土中胶凝材料重量的0．5%，泵送混凝土坍落度控制在160mm～ 180mm。胶凝材料总量分别为325kg／kg3 ，365kg／m3 和394kg／m3，沸石粉取代水泥的量分别为46kg／m 3，50kg／m3和55kg／m3 （相当于每 立方米水泥重量的14%）。
3．2 结果讨论
从上述混凝土强度测试数据图表中可见：
1）在相同坍落度（160mm-180mm）和水胶比时，三组配合比强度等性能都可达到设计要求。
2）在混凝土中掺入14% 的沸石粉等量取代水泥，三组（F一1、F一2、F一3）配合比中3d、7d抗压强度都低于不掺沸石粉的混凝土（0—1、0—2、0—3）同龄期强度，而28d、60d都较单掺泵送剂的混凝土抗压强度提高。
3）从强度增长值来看，单掺泵送剂的混凝土3d- 7d、7d～28d、28d～60d分别为9．0MPa、7．5MPa、1．2MPa，而双掺并等量取代水泥的3d～7d、7d～28d、28d～ 60d分别增长了3．11MPa、8．11MPa、8．22MPa。说明等量取代水泥的沸石粉在水泥混凝土中随着水泥水化过程进行，混凝土中的Ca（OH）2浓度的增加，火山灰反应增加，对强度的贡献增大。但到28d后，由于混凝土中Ca（OH）2浓度逐步降低，火山灰反应逐步减少。
4）综上所述，可以认为混凝土早期强度取决于混凝土中水泥的C3S和C3A含量的多少。掺沸石粉的混凝土，由于等量取代部分水泥，使混凝土中水泥的C3S和C3A含量相对降低，这些硅胶和铝胶包围着C3S和C3A矿物影响了水泥早期水化的进行，所以掺沸石粉的混凝土早期强度表现较低，但后期由于水泥中Ca（OH）2浓度逐步的增加，火山灰反应增加，有益于水泥中C2S矿物水化的进展，表现为后期强度增加的特性。
根据上述对试配的混凝土强度结果分析，结合泵送混凝土其它性能的测试和成本测算，决定在工程中选用F—1的配合比生产C30泵送混凝土。
4 工程应用情况
自2004年5月到2005年4月，已在承德康达水泥厂第一期生产线的工程中使用了该双掺配合比的C30泵送混凝土55000m3，共36个工程单位，其中生产库基础、水泥库基础和加料库基础等单个混凝土用量都超过5000m3。由于采用的该双掺技术有效地解决了大体积混凝土的抗裂问题，现场取样混凝土28d平均抗压强度达到38．6MPa，达到设计强度的128．7%，经施工单位核算，每立方米材料费可节约9．2元，总工程共节约材料费50余万元，取得了十分明显的技术经济效益。 |
| 原作者： 仲晓林 张晓平 朱泽民 赵中原 |
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