新型礦渣水泥的強度發(fā)展特性

1、收稿日期2000-11-21新型礦渣水泥的強度發(fā)展特性張樹青1,楊全兵1,吳學禮1,王彩英2,蔡機敏2(11同濟大學材料科學與工程學院,上海200433;21上海寶田新型建材有限公司,上海200000摘要試驗表明,采用分磨技術生產(chǎn)的新型礦渣水泥的強度與齡期的對數(shù)呈線性關系;分析了礦渣細度、摻量對新型礦渣水泥不同齡期強度發(fā)展系數(shù)的影響;得出了不同礦渣細度和摻量所配新型礦渣水泥的強度發(fā)展系數(shù)。關鍵詞新型礦渣水泥;細度;摻量;強度發(fā)展系數(shù)中圖分類號TQ172171+7文獻標識碼A 文章編號1002-3550(200104-0042-04采用分磨技術生產(chǎn)的新型礦渣水泥,由于礦渣和熟料分別粉磨,水泥中礦

2、粉細度要比傳統(tǒng)混合粉磨生產(chǎn)的礦渣水泥中礦粉細得多,因而該品種水泥可以更好地發(fā)揮礦渣的活性,更多地利用礦渣,經(jīng)濟效益明顯。為區(qū)別于傳統(tǒng)的礦渣水泥,我們把采用分磨技術配制的礦渣水泥稱之為新型礦渣水泥,又叫綠色水泥1。在分磨的情況下,礦渣細度與摻量可靈活變化,并進行多種比例的配合。其水泥強度也在一定范圍內變動。當?shù)V渣細度為221667m 2/kg ,礦渣摻量為3070%,其配制的礦渣水泥28天強度可達到3566MPa 。本文主要介紹通過系統(tǒng)試驗得到的各種新型礦渣水泥的強度發(fā)展系數(shù),因為這些結果不僅可以幫助我們了解這些水泥的強度隨齡期變化的大致規(guī)律,而且對于認識摻用各種礦粉的混凝土的強度與齡期的關系也

3、有一定的參考價值。1試驗方法111原材料(1礦渣試驗所用礦粉均為采用上海某鋼鐵廠高爐水淬礦渣經(jīng)實驗室小磨加工生產(chǎn)的礦渣粉。礦渣的化學組成見表1,質量系數(shù)約為210。表1原材料的化學組成LossSiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3f 2CaOKHNPC 3SC 2SC 3AC 4AF礦渣31108014321146611331666511811450171(2熟料試驗中采用了京陽水泥廠熟料加工為基準水泥。熟料的化學成分見表1,熟料強度R3=3112MPa ,R28=5913MPa 。(3石膏本次試驗所用石膏均為山東棗莊二水石膏,等級為二級,SO 3含量為3815%。11

4、2試驗方法(1比面積采用DB T 2127型勃氏透氣比表面積儀。(2水泥強度按G B177285水泥膠砂強度檢驗方法進行。2試驗結果與討論211試驗結果我們采用比表面積為349m 2/kg 的京陽純熟料水泥與細度分別為221m 2/kg 、285m 2/kg 、353m 2/kg 、467m 2/kg 、576m 2/kg 、667m 2/kg 的礦粉(含石膏按礦粉摻量分別為30%、40%、50%、60%、70%的比例配制各種礦渣水泥,測定了其在標養(yǎng)條件下不同齡期的水泥膠砂強度,計算了不同細度不同配比的新型礦渣水泥在不同齡期的強度發(fā)展系數(shù)Rc 值。Rc 為該齡期的實測強度與28天齡期強度的比值

5、,即Rcn 2Rn/R28(n 為齡期。不同齡期的Rc 值分別列于表2(a 、2(b 、2(c 。212討論21211新型礦渣水泥抗壓強度與齡期的關系圖1(a 、圖1(b 為由不同細度礦渣與以不同摻量配制的30組新型礦渣水泥抗壓強度和抗折強度與齡期的關系,橫坐標為時間t 的對數(shù)值。由圖可見,隨著礦粉細度和礦粉摻量的不同,所配礦渣水泥3、7、90天強度雖然在一定范圍內波動,但對30組數(shù)據(jù)進行單一混凝土Concrete全國建筑科學核心期刊China Building Science Core Periodical 表2(a不同礦渣水泥3天的強度發(fā)展系數(shù)(R c 3礦粉細度摻量(%221m 2/kg

6、抗折(%抗壓(%285m 2/kg抗折(%抗壓(%353m 2/kg抗折(%抗壓(%467m 2/kg抗折(%抗壓(%576m 2/kg抗折(%抗壓(%667m 2/kg抗折(%抗壓(%平均抗折(%抗壓/表2(b不同礦渣水泥7天的強度發(fā)展系數(shù)(R c 7礦粉細度摻量(%221m 2/kg抗折(%抗壓(%285m 2/kg抗折(%抗壓(%抗壓(%467m 2/kg抗折(%抗壓(%576m 2/kg抗折(%抗壓(%667m 2/kg抗折(%抗壓(%平均抗折(%抗壓/表2(c不同礦渣水泥90天的強度發(fā)展系數(shù)(R c 90礦粉細度摻量(%221m 2/kg抗折(%抗壓(%285m 2/kg抗折(%抗壓

7、(%353m 2/kg抗折(%抗壓(%467m 2/kg抗折(%抗壓(%576m 2/kg抗折(%抗壓(%667m 2/kg抗折(%抗壓(%平均抗折(%抗壓(%30 1./ 圖1(a 新型礦渣水泥抗壓強度與齡期的關系圖1(b 新型礦渣水泥抗折壓強度與齡期關系的線性相關分析可以發(fā)現(xiàn),任一配比的新型礦渣水泥強度與齡期的對數(shù)線性相關性均較好(線性相關系數(shù)最大為110,最小為0195,只是直線斜率不同。對所有30組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,強度平均值與齡期對數(shù)值34之間相關系數(shù)抗壓達0199,抗折達0197。它表明,新型礦渣水泥的強度發(fā)展與其它水泥基材料的強度發(fā)展大體上遵循相同的規(guī)律,即無論是抗壓強度還是抗折

8、強度與齡期的對數(shù)都呈線性關系。21212礦粉細度對所配水泥強度發(fā)展系數(shù)的影響圖2為不同細度礦粉配制的各種礦渣水泥的強度發(fā)展系數(shù)平均值,由表2及圖2可以看出:新型礦渣水泥抗折、抗壓強度發(fā)展系數(shù)隨礦粉細度變化的趨勢一致;當?shù)V粉細度由221m2/kg提高到667m2/kg,所配礦渣水泥3天、7天抗折、抗壓強度發(fā)展系數(shù)Rc3、Rc7均逐漸增加,而90天強度發(fā)展系數(shù)Rc90卻逐漸下降。礦粉比表面積S b467m2/kg時強度發(fā)展系數(shù)隨礦粉細度變化的幅度更大。換言之,礦粉細度越大,所配制水泥的早期強度較高,但后期強度發(fā)展減緩。值得注意的是, 90天抗壓強度發(fā)展系數(shù)雖然礦粉隨細度下降,但礦粉比表面積為667

9、m2/kg時,其系數(shù)平均值仍大于110;而抗折強度發(fā)展系數(shù)在礦粉細度S b467m2/kg時有1的現(xiàn)象,即90天抗折強度出現(xiàn)倒縮。這似乎說明高細度礦粉在后期易出現(xiàn)微裂縫,但其原因尚待研究。21213礦粉摻量對所配水泥強度發(fā)展系數(shù)的影響圖3為不同礦渣摻量配制的礦渣水泥的強度發(fā)展系數(shù)平均值,由表2及圖3可以看出:在礦粉摻量為30%70%范圍內,新型礦渣水泥3、7天抗折、抗壓強度發(fā)展系數(shù)Rc3、Rc7隨礦粉摻量變化的趨勢一致,即隨著礦粉摻量的增加,強度發(fā)展系數(shù)逐漸下降;而90天強度發(fā)展系數(shù),抗折與抗壓趨勢略有不同,90天抗折強度發(fā)展系數(shù)隨著礦粉摻量的增加,強度發(fā)展系數(shù)大致相同略有下降;90天抗壓強度

10、發(fā)展系數(shù)卻隨之略有增加。同時由圖3可以看出,在礦粉摻量 467m2/kg時更為明顯。(4礦粉摻量提高,3、7天強度發(fā)展系數(shù)值隨之下降,90天抗壓強度發(fā)展系數(shù)值隨之略有增大,抗折強度發(fā)展系數(shù)略有下降,摻量50%時較為明顯。(5礦粉的細度和摻量二項參數(shù)對新型礦渣水泥強度發(fā)展系數(shù)的影響以礦粉細度的影響更為重要。參考文獻1黃士元,喇華璞.綠色水泥和混凝土,水泥.1998(1:p1.2張樹青,吳學禮,等.新型早強低熱高摻量#525礦渣水泥中試生產(chǎn)及經(jīng)濟分析,水泥工程,1999(5:P35.作者簡介張樹青(1968-,男,碩士,講師,水泥混凝土專業(yè)。單位地址上海市武東路100號同濟大學材料學院(20043

11、3聯(lián)系電tength characteristics of ne w slag cementZHA N G S hu2qi ng1,Y ang Q uan2bi ng1,W U X ue2li1,WAN G Cai2ying2,CAI Ji2ming2 (11College of Material Science and Engineering,Tongji University,Shanghai200433,Shanghai200092,China;21Shanghai Baotian New Building Material Co.,Ltd.AbstractE

12、xperimental results show that the strength of new slag cement by sepearate grinding incresed with the logarithm of age in the linear fashion.Effects of fineness and addition of slag on the strength characteristics of the cement were also analysed.Furthermore,the strengyh development coefficent of th

13、e cement with various finenesses and additions of slag was calculated.K ey w ordsnew slag cement;fineness;addition;strength development coefficient中國土木工程學會混凝土質量委員會2001年年會在海口市召開中國土木工程學會混凝土質量委員會、混凝土工程裂縫控制與混凝土新技術交流會2001年年會于3月24日至29日在海南省海口市召開。這次會議的主要內容是:(1學術交流;結合實際工程交流研討混凝土工程結構裂縫控制與修補;高強、高性能混凝土的研究與工程應用技

14、術;纖維混凝土、水下分散混凝土、預拌混凝土等新材料新工藝技術;討論“改善混凝土結構裂縫狀況的若干建議(指南”。(2學會成員年度工作會議并討論有關換屆問題。3月24日上午由中國建筑科學研究院教授級高級工程師韓素芳主持會議,宣布開會,介紹會議的準備工作,會議日程及要求等。中國建筑科學研究院教授級高級工程師李承剛也在會上就如何開好這次會議作了講話。大會開始學術交流,首先由清華大學土木工程系教授、博士生導師覃維祖發(fā)表論文,題目是混凝土的收縮、開裂及其評價方法,接著繼續(xù)發(fā)表論文。3月25日上午繼續(xù)進行學術交流。下午韓素芳在會上介紹有關新標準的執(zhí)行,王鐵夢教授介紹有關工程結構裂縫控制新的觀點、分析和處理方法。3月26日至28日全體代表進行參觀訪問并進行