高強(qiáng)混凝土對(duì)原材料的要求及選擇

　　高強(qiáng)高性能混凝土是指強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的混凝土。在抗壓強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到或超過(guò)C50 的混凝土的基礎(chǔ)上，加上適量化學(xué)的、礦物的外加劑參與水泥的水化反應(yīng)，從而改變其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，使混凝土具有低水灰比、低水泥含量、高流動(dòng)度、高均勻性、易搗實(shí)、不離折、高強(qiáng)度、高韌性、長(zhǎng)期耐久性和良好的力學(xué)性能，能保持體積穩(wěn)定和嚴(yán)酷環(huán)境中使用壽命長(zhǎng)的特性的混凝土。在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，首要的工作是選擇合理的原材料，要對(duì)各種原材料進(jìn)行選擇，選擇滿足要求的原材料。下面建隆小編就來(lái)給大家講解下高強(qiáng)混凝土對(duì)原材料的要求有哪些。
　　

　　一、高強(qiáng)混凝土對(duì)原材料的要求

　　
　　高強(qiáng)高性能混凝土對(duì)原材料的要求如下：
　　
　　1、應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。
　　2、細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)宜為2.5~3.0，含泥量不應(yīng)大于2.0%，泥塊含量不應(yīng)大于0.5%
　　3、粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，其公稱粒徑不宜大于25mm，針片狀含量不宜大于 5.0%，含泥量不應(yīng)大于0.5%，泥塊含量不應(yīng)大于0.2%。
　　4、宜復(fù)摻粒化高爐礦淹粉、粉煤灰和硅灰等礦物摻合料。磨細(xì)礦渣粉比表面積宜大于 4000mVkg；粉煤灰宜采用F類，并不低于n級(jí)，必要時(shí)可摻人少量硅灰；硅灰二氧化硅含 量為85%，比表面積18000m2kg。
　　5、宜采用減水率不低于25%的高性能減水劑。
　　6、選用需水性小、C3A含量要小于8%、52.5級(jí)水泥；
　　7、選用強(qiáng)度高、壓碎值小、干凈、等徑方園5mm~20mm 連續(xù)級(jí)配的碎石；
　　8、選用細(xì)度模數(shù)MX≥2.6，含泥量少的中砂；
　　9、摻入合適的礦物和化學(xué)外加劑，降低水灰比，提高骨灰比。通過(guò)以上選材和試驗(yàn)確定理想配合比來(lái)達(dá)到配制高性能混凝土的要求。
　　

　　二、高強(qiáng)混凝土對(duì)原材料的選擇

　　

　　1、水泥

　　高強(qiáng)高性能混凝土宜用42.5及以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，在選用硅酸鹽水泥時(shí)還需考慮硅酸鹽水泥的礦物組成和細(xì)度。在選用水泥時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，綜合考慮凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度、變形性和耐久性等方面特殊要求，本著經(jīng)濟(jì)合理的原則宜優(yōu)選CgS含量高，CgA含量低于8%的硅酸鹽水泥，在保證強(qiáng)度前提下，還需滿足質(zhì)量穩(wěn)定，需水量低，流動(dòng)性好，活性較高等要求。
　　

　　2、細(xì)骨料

　　
　?。?）用中砂、細(xì)度模數(shù)MX≥2.6；
　?。?）砂的含泥量要小，控制在0.5%~1.5%，泥質(zhì)成分需水量大，加大水灰比，而且會(huì)呈致密的膜狀包裹在骨料表面，導(dǎo)致水泥與骨料粘結(jié)力明顯下降。
　?。?）選用較小的砂率，較大的砂率，砼硬化收縮時(shí)，增加了空隙和裂紋，使強(qiáng)度明顯降低（砂率宜為28-34%）。
　　

　　3、粗骨料

　　
　　粗骨料的石粉含量對(duì)混凝土的強(qiáng)度與和易性影響較大，主要是因?yàn)槭酆枯^多時(shí)導(dǎo)致外加劑的減水效果變差，用水量增加，坍落度損失增大；另一方面界面的粘結(jié)強(qiáng)度也會(huì)削弱。砂對(duì)高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土的影響主要體現(xiàn)在混凝土的和易性方面，建議使用細(xì)度模數(shù)2.6～2.9的中砂，研究表明適宜的砂率對(duì)高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度影響不大，砂率在值時(shí)混凝土的可泵性可得以改善。在內(nèi)陸地區(qū)河砂資源緊缺，機(jī)制砂得以廣泛的使用，摻加部分或全部機(jī)制砂制備高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土的研究成為趨勢(shì)，也有研究者采用偏高嶺土尾砂、黃金尾礦等制備高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土。
　　

　　4、外加劑

　　
　　高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土的制備需采用高性能減水劑，其性能的優(yōu)劣并非體現(xiàn)在減水率上，而是在于混凝土強(qiáng)度與和易性的平衡，既保證混凝土含氣量不能太高（低于2.5%），又要有良好的擴(kuò)展力。由于不同類型的減水劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也不同，減水劑的選用要根據(jù)膠凝材料來(lái)定，使用上要有明顯的飽和摻量、較低的摻量和較小的坍落度損失等，減水劑需選用高濃度型，在使用時(shí)也要考慮減水劑的含水率。高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土膠凝材料用量較大，收縮是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，膨脹劑以及增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的外加劑通常使用在混凝土中，膨脹劑的品種和摻量要慎重選擇，以控制合適的限制膨脹率和限制干縮率。
　　

　　5、摻和料

　　
　　礦物外加劑一般作為活性摻合料，并替代部分水泥含量，從而降低成本，保持低水灰比，防止水化熱過(guò)高。
　　
　　（1）粉煤灰應(yīng)用比較廣泛。粉煤灰活性成分能夠與水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣Ca(OH)2 進(jìn)行二次水化反應(yīng)，生成水化硅（鋁）酸鈣，使砼更致密、強(qiáng)度更高，選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰燒失量小Si02，Al2O3 含量高。
　?。?）沸石粉，主要礦物組成是SiO2，另外有Al203，砼中引入沸石粉類膠凝物質(zhì)是提高砼強(qiáng)度和耐久性的又一重要手段。沸石粉平均粒徑小，有巨大的內(nèi)外比表面積，使二次水化反應(yīng)更強(qiáng)烈。
　?。?）硅灰： 硅灰是冶煉硅鐵的副產(chǎn)品，SiO2 含量高達(dá)95%，顆粒極細(xì)小，火山灰活性極高，硅灰如上述同氫氧化鈣Ca(OH)2 反應(yīng)外，還同水化產(chǎn)生的游離鈣發(fā)生凝硬反應(yīng)，生成了非晶態(tài)水化硅酸鈣，顆粒非常小，只有水分子的十分之一左右，這些顆粒容易滲透到水泥漿的毛細(xì)孔中，使砼更致密，強(qiáng)度高、防水性好。適宜摻量為8-15%。摻量高時(shí)，產(chǎn)生較大的內(nèi)干燥收縮對(duì)砼不利。
　　
　　以上三種活性摻合料，由于顆粒極細(xì)小，需水量相對(duì)會(huì)增大，必須同高效減水劑配合使用，它們對(duì)砼的增強(qiáng)作用，在于活性成份參與二次水化反應(yīng)，增加了水泥的水化程度，因此礦物外加劑對(duì)砼的增強(qiáng)作用不是增加水泥用量所能替代的。
　　

　　6、水

　　
　　有使用攪拌站廢水配制C80混凝土，但長(zhǎng)期的研究表明攪拌站廢水由于含有殘留的減水劑、未水化的水泥懸浮顆粒、以及石粉膠團(tuán)等，隨攪拌時(shí)間不同廢漿水濃度不同，生產(chǎn)高強(qiáng)混凝土控制上很難操作，必須采用自來(lái)水進(jìn)行生產(chǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明采用相同配合比時(shí)，回收廢水、天然雨水和自來(lái)水制備的混凝土凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度差異較大，前兩者均延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，但會(huì)削弱強(qiáng)度。
　　
　　以上就是高強(qiáng)混凝土對(duì)原材料的要求介紹。配制高強(qiáng)高性能混凝土原材料品質(zhì)是基礎(chǔ)，所以對(duì)各種原材料質(zhì)量和用量都比較嚴(yán)格，要獲得優(yōu)質(zhì)的高強(qiáng)高性能混凝土，必須對(duì)于原材料進(jìn)行優(yōu)選，除了要求有良好的性能指標(biāo)外，還必須質(zhì)量穩(wěn)定，即在施工期內(nèi)主要性能不能有較大的波動(dòng)。在獲取選擇好原材料后，還要對(duì)于高強(qiáng)高性能混凝土的配合，生產(chǎn)過(guò)程，施工過(guò)程，特別是裂縫控制，建立起一整套方案，才能實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件的高強(qiáng)高性能，才能確保滿足工程使用的要求。