趙北龍 李麗霞 張向紅

（河北建材職業(yè)技術(shù)學院）

P·Ⅰ硅酸鹽水泥在混凝土生產(chǎn)中應用研究

趙北龍 李麗霞 張向紅

（河北建材職業(yè)技術(shù)學院）

混凝土應用P·I水泥，摻加不同品種、不同比例的礦物摻合料，可提高混凝土的和易性，改善水泥與外加劑的適應性。使用改性的新型外加劑，可進一步提高礦物摻合料的摻加比例，提高 昆凝土后期強度，降低混凝土生產(chǎn)成本。

P·I水泥 混凝土 強度 經(jīng)濟成本 應用

一、影響混凝土質(zhì)量的因素及控制混凝土質(zhì)量的難點

（1）影響混凝土質(zhì)量的因素

結(jié)合工作實踐總體來看影響混凝土質(zhì)量的因素比較多，主要包括混凝土原料的質(zhì)量問題，比如混凝土原料采取不合格的產(chǎn)品等、混凝土計量控制問題，在混凝土的攪拌過程中沒有合理的控制各種添加劑，導致混凝土比例不合格、混凝土生產(chǎn)過程中缺乏科學的管理，導致混凝土的質(zhì)量存在缺陷，比如有些水泥廠為了追求水泥利潤，加大混合材的摻加量，遠遠超過20%混合材的限制、混凝土在運輸過程中存在的問題，比如在混凝土運輸過程中保溫措施不到位，導致混凝土水分揮發(fā)比較多、

（2）控制混凝土質(zhì)量的難點

水泥是影響混凝土質(zhì)量的重要因素之一，掌握、控制好水泥質(zhì)量至關(guān)重要，但也是攪拌站最難掌控的關(guān)鍵所在，目前來看控制混凝土質(zhì)量的難點主要集中在以下幾個方面：一是水泥強度檢測嚴重滯后。強度檢測時間長、罐小、款到付貨等致多數(shù)企業(yè)存在水泥進場“即進即用”；二是水泥內(nèi)在品質(zhì)。其主要包括出廠水泥強度；混合材摻量；是否摻加早強劑；堿含量等因素；三是水泥進場溫度。比如夏季水泥溫度過高混凝土塌損增加。另外不同品種及廠家眾多，使得在混凝土質(zhì)量控制存在很大的問題。

二、P·Ⅰ水泥混凝土的試驗

由于各攪拌站使用的摻合料廠家基本固定、質(zhì)量相對穩(wěn)定，而水泥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)工藝、流程相同，因此， P·Ⅰ水泥各齡期強度與熟料的強度有關(guān)，為預測P·C水泥28d抗壓強度，建立28d抗壓強度與摻合料的活性及摻加比例等參數(shù)的模型，成功實現(xiàn)水泥未進場情況下預測P·C水泥28d強度，為配合比計算及混凝土動態(tài)生產(chǎn)調(diào)整提供了科學的依據(jù)，基本實現(xiàn)了水泥的預測、預控。

1.混凝土的強度試驗

混凝土強度試驗是混凝土檢測的重要指標之一，由于各攪拌站使用的摻合料廠家基本固定、質(zhì)量相對穩(wěn)定，而水泥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)工藝、流程相同，因此， P·Ⅰ水泥各齡期強度與熟料的強度有關(guān)，為預測P·C水泥28d抗壓強度，建立28d抗壓強度與摻合料的活性及摻加比例等參數(shù)的模型，成功實現(xiàn)水泥未進場情況下預測P·C水泥28d強度，為配合比計算及混凝土動態(tài)生產(chǎn)調(diào)整提供了科學的依據(jù)，基本實現(xiàn)了水泥的預測、預控。

（1）模型的建立與強度預測

為做好強度預測，使其具有通用性，建立了礦粉的活性指數(shù)、摻量、粉煤灰摻量不同的正交試驗，試驗數(shù)據(jù)共37組，本文隨機選取其中五組數(shù)據(jù)，見表一：

表一：混凝土強度試驗數(shù)據(jù)

通過對上述5組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析，得到如下公式：

復合水泥28d抗壓強度預測公式:.........................(1)

回歸的相關(guān)系數(shù)為0.974，表明該公式預測的復合水泥的相關(guān)性極好復合水泥28d抗折強度的預測公式:.......................(2)

根據(jù)回歸的相關(guān)系數(shù)為0.944，表明該公式預測的復合水泥的相關(guān)性較好。另外結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)以及公式結(jié)果清晰的看出：未進行預測水泥強度前，不符合質(zhì)量控制要求的（小于設(shè)計強度95%和大于設(shè)計強度120%）組數(shù)合計12組，不合格率為36.4%，標準偏差為3.5MPa；而進行預測水泥強度后，不符合質(zhì)量控制要求的（小于設(shè)計強度95%和大于設(shè)計強度120%）組數(shù)僅為5組，不合格率為15.1%，標準偏差為2.8MPa，由此可見，使用P·Ⅰ水泥并建立復合水泥28d強度預測有利于混凝土的質(zhì)量控制。

（2）使用P·Ⅰ水泥混凝土強度增加的原因

一是粉煤灰、礦渣微粉的“形態(tài)效應”，提高了混凝土的流動性，因而改善混凝土的和易性；粉煤灰、礦渣微粉的摻入，可取代部分水泥，降低混凝土中單位體積水泥用量，減緩了水泥水化物的產(chǎn)生，延長混凝土凝結(jié)時間，并使新拌混凝土具有良好的黏聚性，且泌水性小，從而使混凝土坍落度經(jīng)時損失減少。

二是粉煤灰、礦渣微粉均為活性礦物摻合料，二者的填充效應、微集料效應、火山灰效應，均可增加混凝土的密實性，提高混凝土的后期強度。粉煤灰、礦渣微粉復合使用，可發(fā)揮二者的強度互補效應，對硬化混凝土，早期發(fā)揮礦渣微粉活性高、火山灰效應較快，后期發(fā)揮粉煤灰的緩慢火山灰效應，改善漿體和集料的界面結(jié)構(gòu)，使混凝土結(jié)構(gòu)密實，強度持續(xù)提高。

三是礦物摻合料的活性需要堿性激發(fā)劑或硫酸鹽激發(fā)劑的激發(fā)，尤其使用活性較低、品質(zhì)較差的粉煤灰。在P·I水泥中使用大摻量礦物摻合料，會大大稀釋水泥中的SO ，導致混凝土早期強度低、凝結(jié)慢、收縮大。改性HST—A高性能外加劑中的增強組分、減縮組分，與水泥水化產(chǎn)物中的Ca(OH)：共同作用，使礦物摻合料的活性得以充分發(fā)揮，提高混凝土后期強度。

2.經(jīng)濟成本比較

受多方面因素的限制，一年里我公司頻繁更換水泥，涉及水泥廠達8家之多，有些時候，水泥強度未出結(jié)果的情況下急于使用，僅憑經(jīng)驗或廠家提供的水泥強度進行配合比調(diào)整，給混凝土質(zhì)量控制帶來一定的困難，上述成本分析表僅列舉了具有代表性的三個廠家進行比較，從結(jié)果可以看出，使用P·Ⅰ水泥成本較低。（C30混凝土28d抗壓強度基本相同為36.0～36.3MPa）

表二：混凝土成本分析

使用P．I水泥取代P．0水泥生產(chǎn)混凝土材料成本顯著降低，單方混凝土材料成本可降低2元，對于混凝土公司來說，經(jīng)濟效果明顯，以年產(chǎn)20萬方計算，直接經(jīng)濟效益可增加40萬元左右。

三、結(jié)論

使用P·Ⅰ水泥，可以根據(jù)攪拌站使用的摻合料進行復合水泥28d強度的預測，為混凝土配合比及時調(diào)整奠定了基礎(chǔ)；

混凝土質(zhì)量波動顯著減小，減少混凝土質(zhì)量事故，為成本控制奠定了基礎(chǔ)；

使用P·Ⅰ水泥，混凝土成本隨混凝土強度等級的提高，接近其他廠家的混凝土成本，但混凝土單方成本平均降低2元/m3，以年產(chǎn)20萬方計算，直接經(jīng)濟效益可增加40萬元左右。

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1007-6344（2015）12-0017-01