火山灰质复合掺合料混凝土的制备与工程应用

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随着混凝土在建筑行业中的用量与日俱增,矿物掺合料资源也变得愈发稀缺。渝东南地区普遍难以购买到优质的粉煤灰等传统矿物掺合料,只得使用当地石粉质材料,本地堆积的工业固体废弃物也未能得到合理地利用。本文以酉阳地区当地符合掺合料要求的火山灰质材料和石灰石质材料为原料,通过比较胶砂试件的抗压、抗折强度及活性指数,确定了两种材料的复合比例,经开采、分选及复合与粉磨制成火山灰质复合掺合料产品。这不仅缓解了当地粉煤灰等传统掺合料稀缺的问题,还改善了单一掺合料性能上的不足,满足当下绿色建材的发展理念。对制备的复合掺合料进行了实验室混凝土性能试验和现场实体结构混凝土的应用与质量控制和验收评定。质量控制内容主要以搅拌站的混凝土生产、现场浇筑和混凝土试件追踪三部分组成,对标准养护和同条件养护两种立方体试件进行抗压强度测试,对现场实体结构进行钻芯取样和回弹测试。验收过程主要参照混凝土结构工程施工相关规范的规定,对搅拌站生产质量控制、项目施工管理、施工质量控制和检验进行探究。评价了用于酉阳当地实际工程中的复合掺合料对混凝土性能和结构可靠性的影响,为本文火山灰质复合掺合料产品的合格性和相应掺合料混凝土工程施工质量验收管理体系的完善提供一些试验依据,结论如下:(1)该复合掺合料在较高强度等级混凝土中对力学性能的改善和养护龄期后期强度增长的提升作用更为明显,C30和C50混凝土中最优掺量均为15%左右,使用掺量应分别控制在25%和35%以内;(2)复合掺合料掺量35%左右时两种强度等级混凝土的电通量下降幅度均最大,较基准组下降20%以上,且抗氯离子渗透性能提升一个等级;(3)以酉阳当地搅拌站生产和工程使用的C30和C50两种常见强度等级的矿物掺合料混凝土为实验对象,对“标准养护试件强度”和“同条件养护强度”以及“结构回弹值”和“芯样强度”四种强度值之间的关系及其随养护龄期增长的规律进行研究。试验结果表明四种强度值之间及与龄期的相关性较强,实体结构火山灰质复合掺合料混凝土强度增长随龄期的对数值呈增长趋势,后期强度增长明显且相对稳定,说明使用该类掺合料混凝土强度检测和结构验收时间宜适当延长。(4)火山灰质复合掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响也体现在养护龄期后期。混凝土电通量随着龄期对数值增长呈下降趋势,且与混凝土抗压强度值具有很好的相关性。在强度值测试结果不准确或实体结构不可破坏等情况下,电通量测试结果可以作为实体结构火山灰质复合掺合料混凝土施工质量验收的参考。(5)通过对复合掺合料混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验探究以及工程使用的质量检查与验收评定,可以说明本文火山灰质复合掺合料能够满足工程使用要求,制备得到的复合掺合料混凝土能够保障结构质量安全可靠。
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