低品質(zhì)摻合料在混凝土中有效利用的研究I--低品質(zhì)摻合料特性研究

　　摘要：研究了將低品質(zhì)粉煤灰和礦渣混合共同粉磨后所得摻合料的特性，并與單獨(dú)粉磨后混合所得摻合料進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：混合共磨所得摻合料在細(xì)度、需水量比和凈漿流動(dòng)度方面都有較明顯的優(yōu)勢(shì)；SEM結(jié)果顯示，混合共磨所得摻合料顆粒級(jí)配更加合理；混合共磨所得摻合料水化熱較低，活性指數(shù)高于單獨(dú)粉磨后混合所得摻合料?！　￡P(guān)鍵詞：低品質(zhì)粉煤灰；礦渣；磷渣；混合共磨；特性　　O 引言　　我國粉煤灰年排放量達(dá)上億噸，而且排放量將持續(xù)加大，其中多數(shù)為Ⅲ級(jí)和達(dá)不到Ⅲ級(jí)的粉煤灰，由于其顆粒粗，需水量大和含碳量高等缺點(diǎn)被公認(rèn)為低品質(zhì)摻合料，不能得到有效利用[1].近年來，在混凝土中利用低品質(zhì)粉煤灰的技術(shù)路線主要有以下兩種：①摻加化學(xué)激發(fā)劑，激發(fā)粉煤灰活化[2].由于各種原因這種方法并未能在工程實(shí)際中得到有意義的貫徹實(shí)施，而主要應(yīng)用于非主體結(jié)構(gòu)和非承重結(jié)構(gòu)的混凝土制品方面；②進(jìn)行粉磨，改善細(xì)度，提高活性[3].目前，這種做法得到普遍認(rèn)可，一致認(rèn)為是安全可靠的做法。磷渣是典型的地方材料，由于活性明顯低于礦渣，目前應(yīng)用率有限，雖不完全是低品質(zhì)，但在水工以外的領(lǐng)域研究和應(yīng)用較少。本論文主要針對(duì)以上兩種低品質(zhì)工業(yè)廢渣的有效利用展開研究?！　‰S著我國礦物摻合料利用技術(shù)的快速發(fā)展，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到摻合料單一使用不如復(fù)合使用對(duì)混凝土技術(shù)性能和性價(jià)比的意義大[4-8].當(dāng)前的摻合料復(fù)合技術(shù)主要是將低品質(zhì)粉煤灰和礦渣分別粉磨，在應(yīng)用時(shí)分別計(jì)量，混摻使用，這種做法并無不妥，而且使用和控制比較方便，只是攪拌站要在生產(chǎn)線上多加一套筒倉，料斗和計(jì)量等設(shè)施，投資有所提高。本論文所采用的復(fù)合技術(shù)路線是將低品質(zhì)粉煤灰和礦渣混合后再共同粉磨，并對(duì)這一做法進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這種做法與傳統(tǒng)單獨(dú)粉磨再混合的做法相比具有顯著優(yōu)勢(shì)，無論對(duì)摻合料還是對(duì)混凝土都具有很大的技術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)意義，目前尚未被充分認(rèn)識(shí)。這也是本研究的關(guān)鍵所在，創(chuàng)新所在?！　? 試驗(yàn)材料與方法　　1.1 原材料　　試驗(yàn)采用拉法基P.O.42.5水泥，其余試驗(yàn)材料為工業(yè)廢渣，分別為Ⅲ級(jí)粉煤灰、磷渣、礦渣，另外也采用了部分II級(jí)粉煤灰進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)于上述工業(yè)廢渣，分別進(jìn)行了合格性檢驗(yàn)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分別為《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》，《建筑材料放射性核素限量》?！　?.2 試驗(yàn)方法和技術(shù)路線　　1.2.1 技術(shù)路線　　將低品質(zhì)粉煤灰與磷渣或礦渣按下列編號(hào)比例混合：FS35；FS50；FS65；FP35；FP50；FP65?！　“瓷鲜霰壤旌暇鶆颍缓筮M(jìn)入球磨機(jī)粉磨。　　對(duì)單獨(dú)粉磨或單磨后混和的摻合料與混合共磨的復(fù)合摻合料進(jìn)行下列項(xiàng)目的對(duì)比試驗(yàn)：化學(xué)組成、細(xì)度、比表面積、需水量比、活性、水化熱、SEM分析、凈漿流動(dòng)度等，分析混合共磨與各原材料單磨或單磨后混摻所得到的產(chǎn)品性能差異?！　?.2.2 試驗(yàn)方法　　采用試驗(yàn)專用小容量球磨機(jī)粉磨復(fù)合摻合料，每批料之間為非連續(xù)粉磨，每批磨料為4kg,粉磨時(shí)間為90min.一旦實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果和規(guī)律得到確認(rèn)，會(huì)采用大容量球磨機(jī)粉磨FP系列和FS系列復(fù)合摻合料進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)配料數(shù)量為每種復(fù)合摻合料3噸，為大規(guī)模的生成應(yīng)用提供依據(jù)。細(xì)度試驗(yàn)參照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，需水量比和火山灰活性指數(shù)按《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物摻合料》進(jìn)行，水化熱試驗(yàn)按《水泥水化熱測定方法》進(jìn)行，凈漿流動(dòng)度參照《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》。