隨著混凝土技術(shù)的快速發(fā)展，自上世紀(jì)80年代出現(xiàn)礦物摻合料以后，大宗應(yīng)用的混凝土復(fù)合化傾向更加突出,。今天,，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到礦物摻合料技術(shù)的運(yùn)用是現(xiàn)代高性能混凝土采用的主要技術(shù),。而摻合料及其摻合料技術(shù)的發(fā)展更使得混凝土作為這種生態(tài)復(fù)合材料越來(lái)越功能化,，生態(tài)化、可持續(xù)發(fā)展化,。近年來(lái),，承德市在縣鄉(xiāng)道路和通村公路建設(shè)中修建了大量的水泥混凝土路面，同時(shí)承德轄區(qū)范圍內(nèi)有豐富的礦渣和粉煤灰資源,，為此,，在農(nóng)村公路的混凝土路面建設(shè)中，我們有針對(duì)性的使用了礦粉和粉煤灰作為摻合材料，取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,。

 

礦渣粉是水淬粒化高爐礦渣經(jīng)粉磨后達(dá)到規(guī)定細(xì)度的一種粉體材料,。是近年來(lái)新興的混凝土礦物摻合料,。礦渣粉作為鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)品在承德有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。2005年起,，我們開(kāi)始了礦粉的特點(diǎn)及應(yīng)用研究,。并在工程實(shí)際中進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。

 

1選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的礦渣材料

 

隨著礦渣磨細(xì)技術(shù)的不斷發(fā)展,，礦渣粉已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn),，并且細(xì)度也很容易達(dá)到400m2/kg以上，為礦渣粉的大量應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ),。水泥混凝土路面使用的礦渣粉技術(shù)指標(biāo)要符合(GB/T18046-2008)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,。礦渣粉要達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)方可作為混凝土摻合材料。實(shí)際應(yīng)用的礦渣粉具體指標(biāo)要符合表1的規(guī)定,。

 

2嚴(yán)格控制礦粉質(zhì)量

 

目前,，承德境內(nèi)幾家較大規(guī)模企業(yè)采用立磨工藝生產(chǎn)的礦粉細(xì)度能控制在400～500m2/kg的范圍內(nèi)。由于企業(yè)重視產(chǎn)品質(zhì)量,，采用的生產(chǎn)工藝比較先進(jìn),，礦渣粉的細(xì)度指標(biāo)比較穩(wěn)定，這給水泥混凝土路面配制混凝土?xí)r帶來(lái)了很大方便,。而小型企業(yè)采用球磨技術(shù)生產(chǎn)的礦粉的細(xì)度較難達(dá)到400m2/kg以上,，即使通過(guò)延長(zhǎng)磨細(xì)時(shí)間，勉強(qiáng)達(dá)到400m2/kg以上,，也難以長(zhǎng)期穩(wěn)定,，指標(biāo)起伏較大。一旦其細(xì)度大幅度降低,，會(huì)給混凝土帶來(lái)諸多問(wèn)題,，如：粘聚性下降出現(xiàn)離析和泌水；凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),；早期強(qiáng)度降低,，甚至28天強(qiáng)度也會(huì)不同程度降低等。所以在選用礦粉時(shí),，我們采用的都是較大規(guī)模企業(yè)采用立磨工藝生產(chǎn)的細(xì)度指數(shù)穩(wěn)定的礦粉,。不允許使用小型企業(yè)采用球磨技術(shù)生產(chǎn)的細(xì)度在400m2/kg以下的礦粉，以保證路面混凝土的質(zhì)量,。施工過(guò)程中,，加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)礦粉的質(zhì)量檢驗(yàn)。

 

3加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量控制

 

施工過(guò)程中，混凝土攪拌是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),，對(duì)添加礦渣粉的混凝土拌和時(shí),，將礦渣粉與水泥分別儲(chǔ)存在各自罐倉(cāng)中，分別稱量,，稱量誤差為±1%,，拌和時(shí)間較普通混凝土的拌和延長(zhǎng)10～30s。對(duì)施工溫度要進(jìn)行控制,，施工時(shí),，添加礦渣粉的混凝土施工氣溫不應(yīng)低于10℃，覆蓋保濕養(yǎng)生時(shí)間不得少于21天,，為使混凝土較少早期裂縫及干縮裂縫的發(fā)生,，避免早期干燥和低溫寒潮襲擊。雖然硬化后的礦渣混凝土抗侵蝕性能優(yōu)于不摻礦渣粉混凝土抗侵蝕性能,，但在硬化過(guò)程中遭受侵蝕也將加速破壞,，因此硬化過(guò)程中，應(yīng)避免流動(dòng)水體或者油污的侵蝕,。

 

3.1不可隨意提高摻配比例

 

2005年至2007年初期使用礦渣粉和粉煤灰復(fù)合摻配時(shí),，粉煤灰用量控制在10%以內(nèi)，礦粉用量控制在20%以內(nèi),。盡管在試配時(shí),，礦粉摻量在70%以內(nèi)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響不大，但過(guò)大的摻量在實(shí)際應(yīng)用中確存在很多問(wèn)題,。其中兩個(gè)問(wèn)題特別值得關(guān)注,，一是混凝土凝結(jié)時(shí)間問(wèn)題。摻量過(guò)高時(shí),，由于混凝土溫度很快與環(huán)境溫度相同,，其混凝土的凝結(jié)時(shí)間會(huì)明顯加長(zhǎng)，不利于施工,。這時(shí)由于混凝土長(zhǎng)期處于塑性狀態(tài),，會(huì)使混凝土發(fā)生較大沉降收縮，常常出現(xiàn)塌陷變形,，致使路面平整度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,。對(duì)于夏季高溫季節(jié)施工，混凝土的凝結(jié)時(shí)間則不然,。由于氣溫高及水化熱的作用,，凝結(jié)時(shí)間往往比試驗(yàn)要短的多。因此采用大摻量礦粉或礦粉與粉煤灰復(fù)配可降低水化熱,，延緩凝結(jié)時(shí)間,，對(duì)高溫季節(jié)施工的混凝土是比較有利的,。另一個(gè)是混凝土粘聚性問(wèn)題。施工時(shí)為提高混凝土強(qiáng)度,，得到高強(qiáng)的混凝土就要減小水灰比,，這樣就使得混凝土的粘聚性不斷增加，這樣配制混凝土就存在著兩頭難的問(wèn)題,。即要設(shè)法增加其粘度,，減少混凝土離析泌水的可能，又要設(shè)法降低其粘度來(lái)保證施工性能,，增加混凝土的和易性。由于細(xì)度達(dá)到400m2/kg以上的礦粉可增加混凝土粘度,，因此它有利于提高混凝土的和易性能,，為同時(shí)提高混凝土的強(qiáng)度，采用礦粉和粉煤灰共同使用可以取得很好的效果,。

 

2008年以后,，經(jīng)過(guò)實(shí)踐積累和更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，單獨(dú)采用礦渣粉的摻配比例控制在40%～50%范圍內(nèi),，采用復(fù)合摻配時(shí),，對(duì)于一級(jí)粉煤灰控制在12%以內(nèi)，二級(jí)粉煤灰控制在8%以內(nèi),，礦粉控制在40%以內(nèi),。

 

3.2實(shí)際應(yīng)用中復(fù)合摻配情況

 

礦渣粉混凝土應(yīng)用中，常與粉煤灰復(fù)合使用,。這樣有以下優(yōu)點(diǎn),，第一，粉煤灰比礦粉更為廉價(jià),，單摻礦粉對(duì)混凝土成本不利,。雖然單摻粉煤灰可以大幅度降低成本，但摻量受到較大限制,；第二,，充分利用二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，改善水泥混凝土路面的使用性能,。

 

由于采用的粉煤灰來(lái)源不同,，粉煤灰質(zhì)量等級(jí)存在差異，當(dāng)選用承鋼二化粉煤灰時(shí),，由于粉煤灰為Ⅱ級(jí)粉煤灰,，在與礦渣粉摻和使用時(shí)，粉煤灰的取代量置換率采用15%,，礦渣粉置換率采用30%,。雖然Ⅱ級(jí)粉煤灰相對(duì)廠區(qū)周邊一定距離道路混凝土路面來(lái)說(shuō)具有很高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),，但粉煤灰的質(zhì)量穩(wěn)定性較差，質(zhì)量控制難度大,。因此施工過(guò)程中加大監(jiān)測(cè)頻率,，嚴(yán)格控制用量，同時(shí)有意識(shí)的增加礦渣粉用量,，降低Ⅱ級(jí)粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)給混凝土帶來(lái)的不利影響,。也就是說(shuō)，質(zhì)量差或質(zhì)量穩(wěn)定性差的原材料不得不用時(shí),，應(yīng)在充分試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,，在條件允許的前提下盡可能少用。

 

在采用礦渣粉和粉煤灰復(fù)合摻配時(shí),，我們就近優(yōu)選了性能指標(biāo)好的灤河電廠的一級(jí)粉煤灰與承鋼集團(tuán)生產(chǎn)的礦渣粉進(jìn)行摻配,。粉煤灰的取代量置換率采用20%，礦渣粉置換率采用40%,。它們之間的比例可以根據(jù)不同強(qiáng)度等級(jí),、不同技術(shù)要求進(jìn)行調(diào)整。從強(qiáng)度方面說(shuō),，粉煤灰等量取代水泥時(shí),，28天強(qiáng)度基本都比空白混凝土強(qiáng)度低，而礦粉在合適的摻量下會(huì)使混凝土的28天強(qiáng)度稍有提高,，這樣二者有較好的強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng),。同時(shí)，二者復(fù)合使用兼顧混凝土早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度,，早期發(fā)揮礦粉的火山灰效應(yīng),，改善漿體和集料的界面結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)由于粉煤灰的火山灰效應(yīng)滯后于水泥熟料水化,，從而使得火山灰反應(yīng)生成物和水泥水化生成的凝膠數(shù)量不足導(dǎo)致與未反應(yīng)的粉煤灰之間界面粘結(jié)不牢引起的早期強(qiáng)度損失,；后期發(fā)揮Ⅰ級(jí)粉煤灰的火山灰效應(yīng)所帶來(lái)的孔徑細(xì)化作用以及未反應(yīng)的粉煤灰顆粒的內(nèi)核作用，使混凝土后期強(qiáng)度持續(xù)得到提高,。從混凝土粘聚性方面說(shuō),，礦粉有增加混凝土粘聚性和泌水的趨勢(shì)，Ⅰ級(jí)粉煤灰卻能明顯降低混凝土的粘聚性和減少混凝土泌水的趨勢(shì),，二者的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)更為明顯,，適合于配制不同使用條件下的各種路面混凝土。因此,，當(dāng)經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,，實(shí)際應(yīng)用中，盡可能采用礦粉和Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)配配制混凝土,，以充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)效應(yīng),，配制性能更為優(yōu)異同時(shí)成本更為經(jīng)濟(jì)的混凝土,。

 

4加強(qiáng)對(duì)建成路面的養(yǎng)護(hù)

 

礦渣粉或礦粉和粉煤灰復(fù)摻后的混凝土路面對(duì)養(yǎng)護(hù)條件要求更為苛刻。因此路面鋪筑以后的養(yǎng)護(hù)要高度重視,，確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)條件滿足質(zhì)量需要。

 

農(nóng)村公路的混凝土路面施工,，由于受資金,、設(shè)備、技術(shù),、養(yǎng)護(hù)手段和人員素質(zhì)等方面因素的影響,，混凝土路面的初期養(yǎng)護(hù)往往重視不夠。特別是偏遠(yuǎn)地區(qū),，由于不便養(yǎng)護(hù),，一些單位常常是涂刷養(yǎng)護(hù)劑或者只是施工完成后一次性覆蓋薄膜了事，而養(yǎng)護(hù)劑的效果很難在初期發(fā)揮效用,，塑料薄膜容易破損，使混凝土的養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)不少問(wèn)題,。在礦渣粉或礦渣粉和粉煤灰復(fù)合摻加的情況下,，更需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，只有充分養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮摻合料的作用,。在施工中要采用有效,、適用的養(yǎng)護(hù)方法，如覆蓋薄膜后,，上面加蓋草簾或者雜草,，定期灑水濕潤(rùn)，其實(shí)方法很簡(jiǎn)單,，實(shí)際效果確實(shí)很好,，即保濕又防曬保溫，避免由于采用的養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低或者裂縫出現(xiàn),。對(duì)路面邊緣部分要定期由專人負(fù)責(zé)用噴霧器濕潤(rùn),，這樣既能長(zhǎng)期保持混凝土表面的濕度，又節(jié)約用水,，還減少了因養(yǎng)護(hù)用水四處流淌影響施工,。

 

5結(jié)語(yǔ)

 

綜上所述，采用礦渣粉作為摻合料用于混凝土路面施工,，使大量細(xì)度在400m2/kg的礦粉得到廣泛應(yīng)用,。礦粉的大量應(yīng)用，改變以往僅以粉煤灰為主要摻合料的局面,。礦粉的使用給配制混凝土帶來(lái)了很大的方便,，隨著礦粉研究和應(yīng)用的不斷深入,，混凝土質(zhì)量會(huì)逐步改善。同時(shí),，礦粉的應(yīng)用,，可以克服僅摻粉煤灰時(shí)取代水泥量有限的弱點(diǎn)，可以進(jìn)一步降低水泥用量,，不僅可以改善混凝土耐久性,，同時(shí)降低混凝土成本，節(jié)約能源,，改善環(huán)境,。