9.3.3 炉渣集料替代细集料在混凝土中的应用

9.3.3 炉渣集料替代细集料在混凝土中的应用

以强度等级42.5的普通硅酸盐水泥、粒径范围5~31.5 mm的粗集料、细度模数均为2.7的天然河砂和炉渣集料为原材料,将炉渣集料进行破碎、湿化预处理。

9.3.3.1 炉渣集料替代率对混凝土拌合物拌和性能的影响

由于炉渣集料的多孔隙结构、高吸水率,替代天然砂等细集料后,会引起混凝土拌合物稠度增大,坍落度降低,进而影响施工和易性。在不同的炉渣集料替代率下,以混凝土拌合物的坍落度达到(150±10)mm为基准,调整混凝土的水灰比,如图9-13所示。随着炉渣集料对细集料(河砂)替代率的增加,为了保证混凝土拌合物的坍落度,拌和所需用水量不断增加,水灰比不断增大。

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图9-13 混凝土水灰比与炉渣集料替代率的关系

注:水泥330 kg/m3,减水剂3.3 kg/m3,石子1 185 kg/m3,炉渣集料+河砂790 kg/m3

9.3.3.2 炉渣集料替代率对水泥胶砂强度的影响

按照《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671—1999)配制水泥胶砂、成型试件和测试强度,如图9-14所示。当炉渣集料替代率为60%、40%时,水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度依次取得最大值。由于炉渣集料的级配组成优于河砂,从填充效应上,掺加炉渣集料后水泥胶砂的密实度增加,对其强度有提升作用。但炉渣集料的孔隙率高、吸水率大,替代率过高时,水灰比增大会使水泥胶砂强度受到影响。

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图9-14 炉渣集料替代率对水泥胶砂强度的影响

9.3.3.3 炉渣替代率对水泥胶砂收缩性能的影响

按照《水泥胶砂干缩试验方法》(JC/T 603—2004)测试炉渣水泥胶砂的干缩率,结果如图9-15所示。随着炉渣集料替代率的增加,水泥胶砂的干缩率增大。当炉渣替代率小于40%时,对水泥胶砂干缩率的影响不大;当炉渣集料替代率在60%以上时,炉渣水泥胶砂的干缩率明显增加,对混凝土的抗裂性有不利影响。

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图9-15 炉渣集料替代率对干缩率的影响

试验结果表明,当炉渣集料的替代率不超过40%时,水泥胶浆的抗折强度和抗压强度有所提升,同时对水泥胶砂干缩率的影响较小,可得到性能良好的炉渣水泥混凝土。