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關(guān)于火山灰混凝土 這些你必須要了解

分類:行業(yè)新聞作者:admin發(fā)布時間:2017/07/05

我國有12個省擁有火山灰資源,并且儲量豐富,但由于不同地域火山灰成因各異,其化學(xué)成分、礦物組成和物理性能差別較大,對混凝土性能的改善效果也不盡相同,所以火山灰僅在火山灰含量豐富的地區(qū)有少量應(yīng)用,利用水平低。

我國西南地區(qū),眾多工程在建或即將建設(shè),作為混凝土摻合料的粉煤灰資源相對緊缺,而云南騰沖、龍陵一帶分布有大量天然火山灰,資源豐富。將火山灰應(yīng)用于混凝土工程,部分或全部取代粉煤灰作為混凝土摻合料,可達(dá)到改善和提高混凝土的性能,降低工程造價的目的。

天然火山灰質(zhì)材料是指經(jīng)磨細(xì)加工的火山灰或火山渣、玄武巖、凝灰?guī)r、浮石巖、沸石巖、安山巖、硅藻土等具有火山灰活性的天然礦物質(zhì)粉體材料。天然火山灰質(zhì)材料是自身不具有或只有微弱水化活性的硅酸鹽或硅鋁酸鹽材料,常溫下,在有水的條件下,可與氫氧化鈣反應(yīng),生成凝膠性物質(zhì)。 與粉煤灰類似,天然火山灰同樣具有形態(tài)效應(yīng)、微集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng),天然火山灰用作混凝土摻合料的可行性是毋庸置疑的,問題的關(guān)鍵是選擇合適來源的火山灰材料,合理確定其生產(chǎn)工藝和物理化學(xué)特性參數(shù),精心設(shè)計混凝土配合比,以獲得性能優(yōu)良的高性能綠色混凝土。 天然火山灰質(zhì)材料簡介

天然火山灰質(zhì)材料微觀圖

天然火山灰質(zhì)材料是指以具有火山灰性質(zhì)的天然礦物材料為原料磨細(xì)制成的粉體,主要包括: 1、火山灰或火山渣:火山噴發(fā)的細(xì)粒碎屑的疏松沉積物。 2、玄武巖:火山爆發(fā)是巖漿噴出地面驟冷凝結(jié)而成的硅酸鹽巖石。 3、凝灰?guī)r:由火山灰沉積形成的致密巖石。 4、天然沸石巖(沸石):以堿金屬或堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物為主要成分的巖石。 5、天然浮石巖(浮石):熔融的巖漿隨火山噴發(fā)冷凝而成的具有密集氣孔的火山玻璃巖。 6、安山巖:一種中性的鈣堿性火山巖,常與玄武巖共生。 天然火山灰質(zhì)材料都含有一定數(shù)量的活性二氧化硅、活性氧化鋁等成分,這些活性成分在有水的環(huán)境下,能與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣等產(chǎn)物,這個反應(yīng)稱為火山灰反應(yīng)。 天然火山灰質(zhì)材料在建筑上的應(yīng)用已經(jīng)有數(shù)千年的歷史,在埃及、羅馬、希臘等很多歷史建筑上都能看到它們的身影,有些建筑至今已有2000多年的歷史,足見這種材料的耐久性。 混凝土或硅酸鹽水泥中加入天然火山灰質(zhì)材料能夠降低水化熱,控制大體積混凝土的溫升。同時,還能夠提高混凝土抵御硫化物腐蝕的能力,降低堿骨料反應(yīng)的影響。 有些天然火山灰質(zhì)材料還能大幅度降低混凝土的滲透性,提高其強(qiáng)度。 混凝土用天然火山灰質(zhì)材料技術(shù)要求 在我國和大多數(shù),天然火山灰普遍作為混合材用于水泥的生產(chǎn),且有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。GB/T2847“用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料”對用作水泥混合材的天然火山灰材料進(jìn)行了規(guī)定,其中的技術(shù)條款主要偏重于粉煤灰等人工火山灰材料,且對水泥混合材的技術(shù)要求主要從滿足水泥強(qiáng)度的角度考慮,缺乏針對火山灰作為混凝土摻合料的相關(guān)技術(shù)規(guī)定。DL/T5273-2012“水工混凝土摻用天然火山灰質(zhì)材料技術(shù)規(guī)范”和JG/T315-2011“水泥砂漿和混凝土用天然火山灰質(zhì)材料”詳細(xì)規(guī)定了作為礦物摻合料使用的天然火山灰質(zhì)材料的技術(shù)要求。

天然火山灰質(zhì)材料品質(zhì)要求/%

DL/T5273和JG/T315對天然火山灰質(zhì)材料的技術(shù)要求大同小異。整體上看,JG/T315的性能指標(biāo)要求要高于DL/T5273。 主要差異是對火山灰質(zhì)材料需水量或流動度比上。DL/T5273考慮水工混凝土行業(yè)習(xí)慣,參照DL/T5055-2007“水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范”,提出了需水量的要求;JG/T315考慮到流動度比測定起來快捷、方便,參照GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》,采用流動度比指標(biāo),而且針對不同種類的天然火山灰質(zhì)材料,規(guī)定了不同的指標(biāo)值。另外一個主要差別是DL/T5273規(guī)定對SiO2、Al2O3、Fe2O3三者總比例提出了要求,JG/T315則沒有。 總體而言,DL/T5273和JG/T315的實(shí)施,對天然火山灰質(zhì)材料的應(yīng)用起到了積極的推動作用。 天然火山灰質(zhì)材料的質(zhì)量控制 作為混凝土礦物摻合料使用的天然火山灰質(zhì)材料,要特別關(guān)注細(xì)度、需水量比/流動度比、燒失量、28d活性指數(shù)、SO3含量、SiO2+Al2O3+Fe2O3、堿含量等指標(biāo)的穩(wěn)定性,嚴(yán)格控制其波動范圍。比如,DL/T5273就規(guī)定了天然火山灰質(zhì)材料的勻質(zhì)性要求。

天然火山灰質(zhì)材料的勻質(zhì)性要求

為了有效控制天然火山灰質(zhì)材料質(zhì)量,可從以下幾個方面加以控制: (1)大量隨機(jī)抽樣測試天然火山灰生產(chǎn)廠家的成品火山灰的品質(zhì),進(jìn)行統(tǒng)計分析,監(jiān)測質(zhì)量波動情況。 (2)選取品質(zhì)波動范圍較大的火山灰,測試其主要品質(zhì)指標(biāo),評估品質(zhì)波動對膠砂和混凝土性能的影響。 (3)根據(jù)實(shí)際使用對象的工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提出火山灰勻質(zhì)性控制指標(biāo),嚴(yán)格規(guī)定取樣測試頻率及試驗內(nèi)容。 摻火山灰混凝土與摻粉煤灰混凝土的對比

摻火山灰混凝土試驗配合比參數(shù)

摻粉煤灰混凝土試驗配合比參數(shù)

摻火山灰混凝土耐久性能試驗結(jié)果

由于火山灰是由粒徑不一的片狀或板狀等不規(guī)則體組成,不同于粉煤灰的球形,沒有滾珠軸承作用,因此火山灰的需水量比大于粉煤灰?;鹕交屹|(zhì)材料的特點(diǎn)是疏松,顆粒有空腔,內(nèi)比表面積大,易吸水、易反應(yīng),所以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較大,要達(dá)到泵送流動性要求需水較多,水灰比加大對混凝土強(qiáng)度有影響。 針對火山灰需水量大的特點(diǎn),在混凝土的配制中主要采取以下措施: 1、采用緩凝高效減水劑,提高相對摻量,以降低混凝土單位用水量和膠凝材料用量。 2、采用三民質(zhì)火山灰,提高火山灰的加工工藝水平,進(jìn)一步降低需水量比。

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