朱效荣  1970出生,教授、研究员级高级工程师,北京城建集团高级顾问,冀东发展集团首席科学家。
       论文
 
 
矿渣粉细度对混凝土泌水的影响
 

矿渣粉细度对混凝土泌水的影响

王  冬1,马雪刚2,宁  夏1

(1.建筑材料工业技术情报研究所,北京  100024;2.河北联合大学分析测试中心,河北  唐山  063000)

 

摘  要:本文通过试验数据和对矿渣粉颗粒微观形貌的扫描电镜测试,研究了矿渣细度对混凝土泌水的影响,发现不同细度矿渣粉掺入混凝土中泌水情况差异很大,混凝土的和易性也表现出明显的不同。

关键词:矿渣粉;细度;混凝土;泌水

Effect of fineness of breeze on bleeding of concrete

WANG Dong1,MA Xuegang2,NING Xia1

(1.Institute of Technical Information for Building Materials Industry of China, Beijing, 100024;

2.Hebei United university,Tangshan,063000 )

Abstract:By experimental result and the testing of SEM for particles microstructure of breeze, this article researched effect of fineness of breezeon bleeding of concrete, and found that the bleeding and workability of concrete mixing with different fineness breeze is different.

Key words:breeze;fineness;concrete;bleeding

 


1  前言

泌水是混凝土拌合物比较常见的问题。出现泌水的原因有很多,如水泥颗粒粗、凝结时间过长;骨料偏粗、级配不合理;减水剂选用不合适;混凝土配合比中水胶比过高、砂率过大;还有施工振捣等方面都会造成混凝土拌合物的泌水[1]。另外,矿渣粉的加入也是一个因素[2]。

笔者在近来的试验中发现,在配合比相同,其他试验条件也相同的情况下,选用同一厂家的矿渣,但粉磨细度不同时,混凝土经搅拌,并放置30min后,有的出现了严重泌水、抓底情况,有的却表现为无泌水、和易性良好。此试验情况引起了笔者的注意,这说明矿渣细度对其掺入混凝土后的和易性影响还是很大的[3],所以对此做了进一步试验,并进行了机理分析。

          

作者简介:王冬,(1981-),工程师,建筑材料工业技术情报研究所,主要从事建材行业相关研究。

2  试验

2.1  原料

?;呗笤禾粕礁痔庞邢拊鹑喂静笤?。用Φ50cm×50cm的小型球磨机,分别粉磨30min、40min、50min和70min,按照GB/T8074的试验方法,测得矿渣粉的比表面积分别为296m2/kg、347m2/kg、386m2/kg和439m2/kg。

水泥:金隅P·O42.5水泥。

砂子:涿州产II区天然砂,细度模数2.8。

石子:涿州产5~25mm连续级配碎石。

粉煤灰:承德电厂Ⅱ级灰。

外加剂:市场采购原料,自己复配泵送剂,掺量为胶材总量的2.0%,配方见表1。

水:普通饮用水。

表1 泵送剂配比组成                w%

FDN高效减水剂

葡萄糖酸钠

松香热聚物

40

2.5

0.2

57.3

2.2  混凝土拌制及泌水量测量

按照表2中的配合比配料,用搅拌机分别搅拌20L,搅拌完成后装入相同大小的塑料桶中,用盖盖严,放置30min。从加水时算起,每隔10min用胶头滴管吸出混凝土表面的明水,移入量筒中读数,所测定水量即设定为混凝土放置30min的泌水量。


                                             表2 混凝土配比组成                                        w%

水泥

粉煤灰

矿粉

泵送剂

200

90

90

735

1102

7.6

175


2.3  试验方法及结果

混凝土刚拌制出机时,不论掺入的矿渣粉是哪种细度,均未出现泌水现象,测量其坍落度均在230mm左右,相差不大;静置30min后,掺入不同细度矿渣粉的混凝土泌水情况有较大的差异,测试结果见表3。


表3   掺入不同细度矿粉的混凝土,放置30min后的泌水结果

矿粉比表面积(m2/kg)

296

347

386

439

混凝土泌水量(ml)

210

130

0

0

泌出的水被移走后,经手工搅拌后的坍落度(mm)

180

190

200

190


3  结果分析

通过以上试验可以发现,混凝土出机时均无泌水;静置30min后,掺入矿渣粉比表面积小的,混凝土泌水比较严重,当比表面积逐渐增大后,泌水随之减少,直至不产生泌水。产生这个现象的原因,笔者认为不仅与许多学者认为的矿渣粉活性相关,也和矿渣粉粉磨后的颗粒形貌有关。

为证实以上猜测,将实验中所用的不同比表面积的矿粉分别进行SEM分析,观察其微观形貌特征,如图1所示。

(a)比表面积为296m2/kg矿粉的微观形貌

(b)比表面积为347m2/kg矿粉的微观形貌

  

(c)比表面积为386m2/kg矿粉的微观形貌

(d)比表面积为439m2/kg矿粉的微观形貌

图1  矿粉微观形貌

由图1可以看出,比表面积为296m2/kg时,矿渣粉颗粒大部分为长径比较大的针片状;比表面积347m2/kg时,开始趋向于形成长径比较小的颗粒;比表面积为386m2/kg时,则大部分形成长径比接近于1的球状颗粒;当达到439m2/kg时,颗粒形状已经变化不明显,只是粒径变得更小了。

从微观形貌来分析泌水情况:当矿渣粉比表面积小时,长径比大,所以拌和后针片状的矿渣粉颗粒之间会相互搭接,将水包裹起来,使这部分水不参与水泥水化,同时也起不到润滑颗粒、增加流动度的作用,相当于短时间内白白消耗掉了一部分水。因此,加入了比表面积小的矿渣的混凝土,刚拌制出来是不泌水的。随着时间的推移,包裹在矿渣搭接结构中的分水又会随着矿渣粉在混凝土体系中位置的变化,而被释放出来,这样的释放,就会造成放置30min的混凝土出现泌水的现象。比表面积大的矿渣粉颗粒趋向于球形,这种形貌特征使上面提到的包裹起来被“消耗掉”的那部分水不会产生,并且颗粒比面表积大,与水接触的面积就大,吸附的水多,相当于增加了对于水的需求量,因此无论从出机到30min都不出现泌水现象。并且比表面积越大,吸附的水越多,因此不泌水的两组试验相比较,矿渣粉比表面积越大的,坍落度越小,即表现为掺入比表面积为439m2/kg的矿粉的混凝土30min坍落度小于掺入386m2/kg的矿粉的混凝土的坍落度。

4  结语

本文通过试验得出结论如下:

(1)掺入矿渣粉的混凝土泌水与否与矿渣粉的细度有关。

(2)比表面积小的矿渣粉掺入混凝土时,出机时未产生泌水,而静置30min后出现混凝土滞后泌水。

(3)比表面积大的矿渣粉掺入混凝土时,无论出机,还是30min后,均无泌水现象。

(4)矿渣粉细度对混凝土泌水的影响,在微观上应表述为矿渣粉颗粒形貌的影响。

参考文献:

[1] 李志勇,姚佳良,罗迈. 混凝土泌水的因素分析[J]. 四川建筑,2006(4),128-129

[2] 杭美艳,赵根田. 矿渣微粉对水泥砂浆泌水性能影响的研究[J]. 新型建筑材料,2005(11),36-38

[3] 郭元强,张伯欣,方磊夫等. 矿渣比表面积对混凝土泌水性能的影响[J]. 福建建材,2006(5),24-25


 

 
 

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