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，并與單獨粉磨后混合所得摻合料進行了對比。結(jié)果表明：混合共磨所得摻合料在細度、需水量比和凈漿流動度方面都有較明顯的優(yōu)勢；SEM結(jié)果顯示，混合共磨所得摻合料顆粒級配更加合理；混合共磨所得摻合料水化熱較低，活性指數(shù)高于單獨粉磨后混合所得摻合料。　　關(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上億噸，而且排放量將持續(xù)加大，其中多數(shù)為Ⅲ級和達不到Ⅲ級的粉煤灰，由于其顆粒粗，需水量大和含碳量高等缺點被公認為低品質(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際中得到有意義的貫徹實施，而主要應用于非主體結(jié)構(gòu)和非承重結(jié)構(gòu)的混凝土制品方面；②進行粉磨，改善細度，提高活性[3].目前，這種做法得到普遍認可，一致認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，目前應用率有限，雖不完全是低品質(zhì)，但在水工以外的領域研究和應用較少。本論文主要針對以上兩種低品質(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)認識到摻合料單一使用不如復合使用對混凝土技術(shù)性能和性價比的意義大[4-8].當前的摻合料復合技術(shù)主要是將低品質(zhì)粉煤灰和礦渣分別粉磨，在應用時分別計量，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，料斗和計量等設施，投資有所提高。本論文所采用的復合技術(shù)路線是將低品質(zhì)粉煤灰和礦渣混合后再共同粉磨，并對這一做法進行深入系統(tǒng)的分析研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這種做法與傳統(tǒng)單獨粉磨再混合的做法相比具有顯著優(yōu)勢，無論對摻合料還是對混凝土都具有很大的技術(shù)意義和經(jīng)濟意義，目前尚未被充分認識。這也是本研究的關(guān)鍵所在，創(chuàng)新所在?！　? 試驗材料與方法　　1.1 原材料　　試驗采用拉法基P.O.42.5水泥，其余試驗材料為工業(yè)廢渣，分別為Ⅲ級粉煤灰、磷渣、礦渣，另外也采用了部分II級粉煤灰進行對比試驗。對于上述工業(yè)廢渣，分別進行了合格性檢驗，執(zhí)行標準分別為《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比例混合：FS35；FS50；FS65；FP35；FP50；FP65。　　按上述比例混合均勻，然后進入球磨機粉磨?！　为毞勰セ騿文ズ蠡旌偷膿胶狭吓c混合共磨的復合摻合料進行下列項目的對比試驗：化學組成、細度、比表面積、需水量比、活性、水化熱、SEM分析、凈漿流動度等，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 試驗方法　　采用試驗專用小容量球磨機粉磨復合摻合料，每批料之間為非連續(xù)粉磨，每批磨料為4kg,粉磨時間為90min.一旦實驗室研究結(jié)果和規(guī)律得到確認，會采用大容量球磨機粉磨FP系列和FS系列復合摻合料進行試驗，試驗配料數(shù)量為每種復合摻合料3噸，為大規(guī)模的生成應用提供依據(jù)。細度試驗參照《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《高強高性能混凝土用礦物摻合料》進行，水化熱試驗按《水泥水化熱測定方法》進行，凈漿流動度參照《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》。