用于索塔机制砂混凝土的复合掺合料研究

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发布时间：2021-09-03

资料介绍

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张博’，马虎z，罗晖。，陈航，王传彪。，李欣。
(1中交路桥华东工程有限公司，上海201203；2重庆轨道交通(集团)有限公司，重庆400042；
3重庆交通大学，重庆400020：4重庆市锦艺硅材料开发有限公司，重庆401121)
摘要：以芙蓉江大桥的索塔C50机制砂混凝土为研究背景，开展混凝土用复合掺合料研究。复合沸石粉掺合料具有多孔结构特征和典型的二次水
化反应特征．净裳和砂浆的研究结果显示复合沸石粉掺舍料将有利于索塔机制砂混凝土的施工工作性能。
关键词：复合掺合料；沸石粉；混合砂浆；流动度；抗压强度比；相容性
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1671—9107(2015)05—0048—03
Abstract：Based on C50 manufactured—sand concrete in the cable tower ofFurongjiang Bridge，the study on the compound mineral admixture ofconcrete
is performed．Compound zeolite powder admixture has the characteristics of porous structure and typical secondary hydration．The study on paste and
mortar shows that the compound zeolite powder admixture benefits the performance ofmanufactured．san d concrete for cable tower．
Key words：compound mineral admixture；zeolite powder；mixed mortar；fluidity；compressive strength ratio；compatibility
0引言
道安高速公路¨08标芙蓉江大桥主桥为170m独塔单跨地
锚混凝土斜拉桥。斜拉索采用扇形布置．梁上索距8m，地锚箱
索距为1．65m，塔上索距1．5 3．0m。索塔设计采用C50混凝土，混
凝土的施工性能、力学性能、耐久性能对工程质量意义重大。
且由于项目所在地的特殊情况．需要使用石灰石机制砂为混
凝土细集料．而石灰石机制砂具有不同于天然河砂的性能特
征．在机制砂混凝土配合比设计过程中及以机制砂为主要原
料配制的混凝土都体现出不同于天然河砂混凝土的特点通
常机制砂的棱角多于天然河砂．直接导致机制砂混凝土的工
作性要稍逊于天然河砂配制的混凝土对于机制砂混凝土使
用合适的掺合料是有必要的．不仅可以改善混凝土的工作性．
而且对降低混凝土早期水化热亦将有所贡献
目前，作为辅助胶凝材料的矿物掺合料主要包括粉煤灰、
矿渣等。市场上矿渣价格较高．而且供不应求。由于近年建设
工程量大．以及燃煤锅炉的一些变化．符合现有掺合料标准的
高品质的煤粉炉粉煤灰在部分地区也较紧缺因为传统掺合
料的紧缺．以及矿物掺合料的应用范围越来越广。由两种或两
种以上矿物掺合料复合形成的复合矿物掺合料正逐渐受到工
程技术人员的关注
收稿时间：2015～04—10
作者简介：张博(1982一)，男，山东济宁人，本科，工程师，主要从
事道路与桥梁施工工作。
Chongqing Architecture 2015．NO．5
1沸石粉
天然沸石是火山喷发形成的玻璃体在长期的碱溶液条件
下二次成矿所形成的岩石．将其粉磨至一定细度可得磨细沸
石粉．相关标准[~J(GB／T18736)将磨细天然沸石作为矿物#l-)Jn
剂的一种。邢锋目的研究结果显示．含沸石粉的混凝土泌水量
低．粗骨料的裹浆量大。混凝土的均匀性好，抗渗性高，抗冻性
好．具有优异的预防AAR性能巴恒静[3】的研究结果显示含沸
石粉的复合掺合料其次级颗粒级配更趋合理．叠合效应显著，
其性能优于单掺且沸石粉的多孔结构蕴含丰富的水分．在胶
结料用量多的高强混凝土的水泥水化后期．提供了进一步水化
的必要条件。沸石粉的特性及相关研究结果显示．使用含沸石
粉的复合掺合料对于有耐久性要求．且采用泵送施工的索塔
混凝土是有益的研究过程中选择了某公司以沸石粉为主要
成分的复合掺合料进行试验分析．以下简称复合掺合料Ze。
2复合掺合料Ze的研究
2．1复合掺合料ze的基本理化特性
参考文献[4Ⅱ5][6】中有代表性的三种天然沸石的主要化学
成分及平均值列于表1。
表1不同沸石的主要化学成分(％)
用蚕
于索塔机制砂混凝土的复合掺合料研究署
冒
试值为对0复．9合6％掺。合化料学z分e的析化显学示成复分合测掺试合结料果Ze见的表成2分，其与碱沸含石量一样测处的掺分合别料研性究能了往复往合与掺实合际料使Ze用与中基表准现水出泥的及性索能塔有工较程大实出际人使。此用雪
是表以铝硅酸盐为主。的海螺(贵州遵义)42．5普通硅酸盐水泥组合后的胶凝材料性雾 2复合掺合料ze化学成分(％ ) 能。
SiO2 A1203 CaO MgO Fe203 Ti02 SO3
35．40 15．78 25．54 6．78 3．45 1．85 0．54
参照GB／T18736中的磨细天然沸石为主要组分进行分类
测试．其最重要的性能参数是混合砂浆28d活性指数．复合掺
合料Ze掺量为总胶凝材料的10％吸铵值为磨细天然沸石区别
于其它掺合料的特征参数，因此也进行了测试分析。
测试结果见表3．结果显示复合掺合料Ze的吸铵值符合Ⅱ
型磨细天然沸石特征．其混合砂浆28d活性指数达到I型磨细
天然沸石的指标值。
表3 复合掺合料Zo测试结果
2．2复合掺合料Ze与水泥组合的胶凝材料特性
对混凝土掺合料性能的评价通常是基于将掺合料掺入基
准水泥中测试得到的数据．而实际工程中使用的水泥与基准水
泥所含的混合材种类及数量均不相同．因此使用基准水泥测得
表4 与基准水泥组合
量，测试混合砂浆的流动度比和抗压强度比。结果见表4和表5。
复合掺合料Ze与不同水泥组合的试验结果显示．在所试验
的掺量范围内．随着掺合料ze的加入．胶砂的流动度略有增加，
这对于索塔混凝土的工作性是有利的。
混合砂浆的抗压强度在试验掺量范围内随掺合料ze掺量
的增加．早期强度下降明显．后期强度较好，体现出典型的二次
水化反应特征。在相同掺量时掺合料Ze与基准水泥组合后的
胶凝材料强度高于其与工程所用海螺水泥组合后的胶凝材料
强度
2．3复合掺合料ze与减水剂的相容性
水泥的矿物组成、细度、含碱量、石膏品种和掺量的不同，
混凝土掺合料品种和掺量等不同，都可能会引起减水剂的化学
定性不适应和剂量定量不适应．在选择减水剂与胶凝材料的组
合时．需要通过减水剂与胶凝材料的相容性试验确定。研究方
法参照《水泥与减水剂相容性试验方法》，工程中选用的是某品
牌的聚羧酸高性能减水剂．试验结果见表6。由于聚羧酸减水剂
的缓释效果．净浆流动度呈现出早期损失较快而后期又逐渐恢
复的特征
分别分析加掺合料和不加掺合料时各时间段净浆流动度
的最大值．可以发现加入掺合料Ze之后，与只使用海螺水泥相
比．获得相同流动度时减水剂的掺量有减小的趋势，掺合料Ze
与聚羧酸减水剂的相容性较好