【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 偏低。 （ 3） 抗炭化能力強(qiáng)，抗凍性好，抗?jié)B性好。 （ 4） 抗腐蝕和抗侵蝕能力強(qiáng)。 （ 5） 耐磨和耐熱性都較好。 普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求 （ 1）細(xì)度 水泥的使用和水泥顆粒的粗細(xì)程度有很重要的聯(lián)系。水泥顆粒的粒徑一般在 7~200μ m之內(nèi)。根據(jù) GB1751999 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥細(xì)度可以使用 ㎜方孔篩的篩余量（未通過(guò)的量占試樣總量的百分率）或表面積表示 [21]。即篩余量不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。把單位質(zhì)量的水泥粉末的表面積的總和表面積稱為其表 面積（ cm2/g或㎡ /kg）。一般為 317~350 ㎡ /kg。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 水泥漿達(dá)到一定流動(dòng)度所需的水量稱為稠度。標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)體積安定性和水泥的凝結(jié)時(shí)間時(shí)的需用的。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀測(cè)定的人為規(guī)定的稠度。一般 21％ ~38％之間用水量即為硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 7 量。 （ 3）凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)過(guò)程為從水泥開(kāi)始加水到水泥失去流動(dòng)性，即從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)化到較致密的固體狀態(tài)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間即為凝結(jié)時(shí)間 [22]。凝結(jié)時(shí)間包括終凝時(shí)間和初凝 時(shí)間。水泥加水拌合到標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿完全失去可塑性所用的時(shí)間為初凝時(shí)間。水泥加水拌合至標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所用的時(shí)間為終凝時(shí)間。，水泥的凝結(jié)時(shí)間是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定濕度環(huán)境及溫度下用水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀測(cè)定的，且為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得小于 80min，終凝時(shí)間不得大于 6h 30min。 （ 4）體積安定性 水泥的體積安定性指水泥漿體硬化后體積變化的均勻性。即水泥硬化后的漿體可以保持一定形狀，不潰散、不開(kāi)裂、不變形的性質(zhì)。體積安定性不好的水泥當(dāng)作廢品 處理，工程中不可以應(yīng)用，以免導(dǎo)致嚴(yán)重后果 [23]。游離氧化鎂，熟料中的游離氧化鈣，摻入的石膏過(guò)多等原因一般會(huì)導(dǎo)致水泥安定性不良，其中游離氧化鈣是影響最嚴(yán)重的因素，也是最為常見(jiàn)的。生料過(guò)燒變成熟料后所含游離氧化鈣或氧化鎂，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢。加之被熟料中其它的成分包裹，所以其在水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行熟化，從而生成六方板狀的氧化鈣晶體，體積會(huì)膨脹 97％以上，不均勻體積膨脹從而發(fā)生，使水泥石裂開(kāi)。石膏摻量過(guò)量的時(shí)候，在水泥漿體硬化后，水化鋁酸鈣與殘余石膏繼續(xù)反應(yīng)生成鈣鞏石，體積增長(zhǎng)約 倍，從而導(dǎo)致水泥石裂開(kāi)，國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥的體積安定性應(yīng)該用試餅沸煮法或雷氏法檢驗(yàn) [24]。 （ 5）強(qiáng)度 評(píng)價(jià)硅酸鹽水泥質(zhì)量的又一個(gè)重要指標(biāo)為強(qiáng)度。按照 GB/T179611999,水泥漿體強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ ISO）法的標(biāo)準(zhǔn)方法制作的水泥膠砂試件，溫度為 20177。 1℃的水中，養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的齡期檢測(cè)的強(qiáng)度值為水泥的強(qiáng)度 [25]。標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為 4㎝ 4㎝ 16 ㎝，水泥膠砂中水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂之比為 1/3（ W/C=）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡期為 3d 和 28d，檢驗(yàn)其抗壓強(qiáng)度。 水泥為天鵝牌 普通硅酸鹽水泥，其物理力學(xué)性能試驗(yàn)成果見(jiàn)表 1。 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 8 表 21 水泥物理力學(xué)性能 2. 硅灰 硅粉（也叫微硅粉）（學(xué)名“硅灰”， Silica Fume 或 Micro silica），硅粉又稱硅灰。工業(yè)電爐在高溫熔煉硅鐵 和工業(yè)硅的過(guò)程中，隨著廢氣逸出的煙塵經(jīng)過(guò)特殊的補(bǔ)集裝置收集后處理成的。在逸出來(lái)的的煙塵中，煙塵總量的 90%為 SiO2，顆粒度非常的小，平均粒度只有約 m，所以稱為硅粉 [26]。 因?yàn)樗巧a(chǎn)硅鐵時(shí)產(chǎn)生的煙灰，所以也稱硅灰，是高強(qiáng)混凝土配制中技術(shù)最成熟、應(yīng)用較多、應(yīng)用最早的的一種摻合料。硅粉中 90%以上含量為活性 SiO2，比表面積達(dá)15000m2/kg 以上，火山灰活性很高，而且可以填充水泥的空隙，從而極大地提高高性能膠結(jié)材料的密實(shí)度和強(qiáng)度 [27]。硅灰的最佳摻量為水泥摻量的 5%~10%。 研究結(jié)果顯示， 硅粉對(duì)提高膠結(jié)材料強(qiáng)度十分有效，摻入 6%~8%的硅灰時(shí)，膠結(jié)材料的強(qiáng)度大約可以提高 20%以上，同時(shí)可提高水泥漿體的耐磨、耐堿、抗?jié)B、抗凍等耐久性。但硅灰對(duì)水泥漿體也帶來(lái)了不利影響，如增大水泥漿體的收縮值、降低水泥漿體的抗裂性、減小水泥漿體的流動(dòng)性、加速水泥漿體的坍落度損失等。此試驗(yàn)采用的硅灰主要作為礦物外加劑使用，所用的硅灰二氧化硅含量高達(dá) 97％。產(chǎn)地 :哈爾濱市鋼鐵合金有限責(zé)任公司 [28]。硅灰化學(xué)成分見(jiàn)表 2。 表 22 硅灰的化學(xué)成分％ SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe C 0 0 3. 砂 （ 1） 砂的物理性質(zhì) 水泥種類 細(xì)讀模數(shù) /％ 安定性 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 /％ 凝結(jié)時(shí)間 抗壓強(qiáng)度 抗折強(qiáng)度 初凝/min 終凝 /h 3d 28d 3d 28d 水泥 ≤ 10 必須合格 — ≥ 45 ≤ 10 16 水泥 合格 26 80 4 54 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 9 ①砂的密度、表觀密度、空隙率 ② 砂的堅(jiān)固性 ③ 砂的飽和面干吸水率：砂含水狀態(tài)有四種，分別是干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面狀態(tài)和潤(rùn)濕狀態(tài)。 （ 2） 砂的粗細(xì)度與顆粒級(jí)配 用歐冠細(xì)度模數(shù)（ ）來(lái)表示砂子的粗細(xì)程度。砂越粗，則細(xì)度模數(shù)越大， JGJ5292的規(guī)定，特細(xì)砂為 =～ ，細(xì)砂為 =～ ，中砂為 =～ ，粗砂為 =。高性能膠結(jié)材料選用砂子的細(xì)度模數(shù)最好在 ～ 之間 [29]。 （ 3）天然砂則包括海砂、河砂及山砂。 最好使用級(jí)配比較良好、質(zhì)地較堅(jiān)硬的人工砂或河沙，細(xì)度模數(shù)該大于等于 ， 含沙量小于等于 （強(qiáng)度小于等于 C70 級(jí)的膠凝材料小于等于 %而且不可以有泥塊的存在）。由水流搬運(yùn)、自然風(fēng)化、和堆積、分選而形成的顆粒粒徑小于 的巖石顆粒（砂）叫做細(xì)骨料 [30]。高性能膠結(jié)材料用砂的質(zhì)量技術(shù)要求的敘述如下表 3 所示。 這里選用的砂子為天然河沙，各項(xiàng)物理力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果 見(jiàn)表 4。砂料試驗(yàn)結(jié)果表明，砂的細(xì)度模數(shù)是 ，屬中砂。含泥量滿足高性能膠結(jié)材料和用砂的有關(guān)規(guī)范要求。洗干凈后放入烤箱烘干。 表 23 砂的種類及有害雜質(zhì)含量 名稱 飽和面干吸水率 飽和面干表現(xiàn)密度 堆積密度 河砂 4％ 179。 179。 名稱 飽和面干吸水率 飽和面干表現(xiàn)密度 堆積密度 河砂 4％ 179。 179。 名稱 飽和面干吸水率 飽和面干表現(xiàn)密度 堆積密度 河砂 4％ 179。 179。 名稱 飽和面干吸水率 飽和面干 表現(xiàn)密度 堆積密度 河砂 4％ 179。 179。 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 10 表 24 砂料試驗(yàn)結(jié)果表 名稱 飽和面干吸水率 飽和面干表現(xiàn)密度 堆積密度 含泥量 細(xì)度模數(shù) 河砂 4％ 179。 179。 ％ 4. 粉煤灰 粉煤灰為黑龍江火電公司研磨一級(jí)。粉煤灰的化學(xué)成分見(jiàn)表 5。 表 25 粉煤灰的化學(xué)成分（％） SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 含水量 /% 80 μ m 方孔篩篩余 /% 5. 減水劑 減水劑為黑龍江省低溫建筑材料研究院 WND 型。 6．水 高性能膠結(jié)材料 拌合用水和膠結(jié)材料養(yǎng)護(hù)用水的總稱，其中包括：再生水、地下水、地表水、飲用水、混凝土企業(yè)的設(shè)備洗刷用水以及海水等等。 表 26 高性能膠結(jié)材料拌合用水水質(zhì)要求 項(xiàng)目 預(yù)應(yīng)力水泥漿體 鋼筋水泥漿體 索水泥漿體 PH 值 ≥ ≥ ≥ 不溶物（ mg / L） ≤ 2021 ≤ 2021 ≤ 5000 可溶物（ mg / L） ≤ 2021 ≤ 5000 ≤ 10000 Cl（ mg / L） ≤ 500 ≤ 1000 ≤ 3500 SO42（ mg / L） ≤ 600 ≤ 2021 ≤ 2700 堿含量（ rag / L） ≤ 1500 ≤ 1500 ≤ 1500 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 11 （二） 試驗(yàn)設(shè)備 1. 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī) HT— 30 型 表 27 主要技術(shù)參數(shù) 攪拌機(jī)類型 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī) 應(yīng)用領(lǐng)域 實(shí)驗(yàn)室及建筑行業(yè) 物料類型 固體顆粒 適用物料 混凝土 動(dòng)力類型 電動(dòng) 布局形式 立式 型號(hào) HT— 30型 攪拌方式 強(qiáng)制式攪拌 作業(yè)方式 循環(huán)作業(yè)式 攪拌鼓形狀 梨形 每次處理量范圍 55L— 110L(L) 裝置方式 固定式 電機(jī)功率 3— 4（ KW） 生產(chǎn)能力 50— 100（ L） 轉(zhuǎn)速范圍 35（ r/min） 料桶容量 55— 110（ L） 圖 21 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī) 2．振動(dòng)臺(tái) 混凝土振動(dòng)臺(tái)主要技術(shù)參數(shù) 臺(tái)面尺寸： 1 1m ； 振動(dòng)臺(tái)頻率： 2860 次 /分； 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 12 振幅： — ； 電機(jī)功率： 380V。 圖 22 振動(dòng)臺(tái) 3．液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 主要技術(shù)指標(biāo)： 最大試驗(yàn)力： 300KN 試驗(yàn)力測(cè)量范圍： 2％ — 100％ FS 試驗(yàn)力示值精度：示值精度177。 1％ 最大拉伸空間： 600 ㎜ 最大壓縮空間： 500 ㎜ 扁試樣夾持厚度： 0— 15 圓試樣夾持直徑：Φ 10— Φ 32 活塞位移示值精度：177。 ％ FS 變形測(cè)量分辨率： ㎜ 變形測(cè)量精度：177。 1％ 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 13 1傳感器：油壓傳感器、引伸計(jì) 1控 制方式：電液伺服閉環(huán)控制，控制模式可平滑切換 1顯示方式：計(jì)算機(jī)屏幕顯示試驗(yàn)力、活塞位移、試樣變形測(cè)量值，屏幕顯示試驗(yàn)曲線，屏幕凋零、標(biāo)定 1主機(jī)尺寸： 940 ㎜ 630 ㎜ 2021 ㎜ 1控制柜尺寸： 1020 ㎜ 620 ㎜ 810 ㎜ 1主機(jī)重量： 2500kg 1總功率： 主要配置： 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)主機(jī) 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)油源 電液伺服全數(shù)字 PC 控制器 試驗(yàn)機(jī)專用 PC 測(cè)控卡 電液伺服閘 電氣控制箱（與油源一體） 壓力傳感器 標(biāo)距 50 ㎜引伸計(jì) 油缸活塞位移傳感器及連接件 管線 1附具（拉伸、壓縮、彎曲及安裝用備件） 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 14 圖 23 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) (三 ) 試驗(yàn)的配合比 1. 試塊一的配合比 （ 1） 膠體物質(zhì)： 600kg/m179。，全為水泥。 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 15 （ 2） 水 150kg/m179。 （ 3） 砂子 720kg/m179。 （ 4） 減水劑 膠體摻量的 2％ （ 5） 水灰比 1/4 2. 試塊二的配合比 （ 1） 膠體物質(zhì)： 600kg/m179。，其中水泥占 70％，粉煤灰占 30％。 （ 2） 水 150kg/m179。 （ 3） 砂子 720kg/m179。 （ 4） 減水劑 膠體摻量的 2％ （ 5） 水灰比 1/4 摻粉 煤灰和硅灰對(duì)高性能膠結(jié)材料抗折強(qiáng)度的影響 16 3． 試塊三的配合比 （ 1） 膠體物質(zhì) 600kg/m179。，其中水泥 50％，粉煤灰 50％ （ 2） 水 150kg/m179。 （ 3） 砂子 720kg/m179。 （ 4） 減水劑 膠體摻量的 2％ （ 5） 水灰比 1/4 4. 試塊四的配合比 （ 1） 膠體物質(zhì)： 600kg/m179。，其中水泥占 30％，粉煤灰占 70％。