P·Ⅰ硅酸盐水泥在混凝土生产中应用研究

赵北龙 李丽霞 张向红

（河北建材职业技术学院）

P·Ⅰ硅酸盐水泥在混凝土生产中应用研究

赵北龙 李丽霞 张向红

（河北建材职业技术学院）

混凝土应用P·I水泥，掺加不同品种、不同比例的矿物掺合料，可提高混凝土的和易性，改善水泥与外加剂的适应性。使用改性的新型外加剂，可进一步提高矿物掺合料的掺加比例，提高 昆凝土后期强度，降低混凝土生产成本。

P·I水泥 混凝土 强度 经济成本 应用

一、影响混凝土质量的因素及控制混凝土质量的难点

（1）影响混凝土质量的因素

结合工作实践总体来看影响混凝土质量的因素比较多，主要包括混凝土原料的质量问题，比如混凝土原料采取不合格的产品等、混凝土计量控制问题，在混凝土的搅拌过程中没有合理的控制各种添加剂，导致混凝土比例不合格、混凝土生产过程中缺乏科学的管理，导致混凝土的质量存在缺陷，比如有些水泥厂为了追求水泥利润，加大混合材的掺加量，远远超过20%混合材的限制、混凝土在运输过程中存在的问题，比如在混凝土运输过程中保温措施不到位，导致混凝土水分挥发比较多、

（2）控制混凝土质量的难点

水泥是影响混凝土质量的重要因素之一，掌握、控制好水泥质量至关重要，但也是搅拌站最难掌控的关键所在，目前来看控制混凝土质量的难点主要集中在以下几个方面：一是水泥强度检测严重滞后。强度检测时间长、罐小、款到付货等致多数企业存在水泥进场“即进即用”；二是水泥内在品质。其主要包括出厂水泥强度；混合材掺量；是否掺加早强剂；碱含量等因素；三是水泥进场温度。比如夏季水泥温度过高混凝土塌损增加。另外不同品种及厂家众多，使得在混凝土质量控制存在很大的问题。

二、P·Ⅰ水泥混凝土的试验

由于各搅拌站使用的掺合料厂家基本固定、质量相对稳定，而水泥生产企业生产工艺、流程相同，因此， P·Ⅰ水泥各龄期强度与熟料的强度有关，为预测P·C水泥28d抗压强度，建立28d抗压强度与掺合料的活性及掺加比例等参数的模型，成功实现水泥未进场情况下预测P·C水泥28d强度，为配合比计算及混凝土动态生产调整提供了科学的依据，基本实现了水泥的预测、预控。

1.混凝土的强度试验

混凝土强度试验是混凝土检测的重要指标之一，由于各搅拌站使用的掺合料厂家基本固定、质量相对稳定，而水泥生产企业生产工艺、流程相同，因此， P·Ⅰ水泥各龄期强度与熟料的强度有关，为预测P·C水泥28d抗压强度，建立28d抗压强度与掺合料的活性及掺加比例等参数的模型，成功实现水泥未进场情况下预测P·C水泥28d强度，为配合比计算及混凝土动态生产调整提供了科学的依据，基本实现了水泥的预测、预控。

（1）模型的建立与强度预测

为做好强度预测，使其具有通用性，建立了矿粉的活性指数、掺量、粉煤灰掺量不同的正交试验，试验数据共37组，本文随机选取其中五组数据，见表一：

表一：混凝土强度试验数据

通过对上述5组数据的统计、分析，得到如下公式：

复合水泥28d抗压强度预测公式:.........................(1)

回归的相关系数为0.974，表明该公式预测的复合水泥的相关性极好复合水泥28d抗折强度的预测公式:.......................(2)

根据回归的相关系数为0.944，表明该公式预测的复合水泥的相关性较好。另外结合相关数据以及公式结果清晰的看出：未进行预测水泥强度前，不符合质量控制要求的（小于设计强度95%和大于设计强度120%）组数合计12组，不合格率为36.4%，标准偏差为3.5MPa；而进行预测水泥强度后，不符合质量控制要求的（小于设计强度95%和大于设计强度120%）组数仅为5组，不合格率为15.1%，标准偏差为2.8MPa，由此可见，使用P·Ⅰ水泥并建立复合水泥28d强度预测有利于混凝土的质量控制。

（2）使用P·Ⅰ水泥混凝土强度增加的原因

一是粉煤灰、矿渣微粉的“形态效应”，提高了混凝土的流动性，因而改善混凝土的和易性；粉煤灰、矿渣微粉的掺入，可取代部分水泥，降低混凝土中单位体积水泥用量，减缓了水泥水化物的产生，延长混凝土凝结时间，并使新拌混凝土具有良好的黏聚性，且泌水性小，从而使混凝土坍落度经时损失减少。

二是粉煤灰、矿渣微粉均为活性矿物掺合料，二者的填充效应、微集料效应、火山灰效应，均可增加混凝土的密实性，提高混凝土的后期强度。粉煤灰、矿渣微粉复合使用，可发挥二者的强度互补效应，对硬化混凝土，早期发挥矿渣微粉活性高、火山灰效应较快，后期发挥粉煤灰的缓慢火山灰效应，改善浆体和集料的界面结构，使混凝土结构密实，强度持续提高。

三是矿物掺合料的活性需要碱性激发剂或硫酸盐激发剂的激发，尤其使用活性较低、品质较差的粉煤灰。在P·I水泥中使用大掺量矿物掺合料，会大大稀释水泥中的SO ，导致混凝土早期强度低、凝结慢、收缩大。改性HST—A高性能外加剂中的增强组分、减缩组分，与水泥水化产物中的Ca(OH)：共同作用，使矿物掺合料的活性得以充分发挥，提高混凝土后期强度。

2.经济成本比较

受多方面因素的限制，一年里我公司频繁更换水泥，涉及水泥厂达8家之多，有些时候，水泥强度未出结果的情况下急于使用，仅凭经验或厂家提供的水泥强度进行配合比调整，给混凝土质量控制带来一定的困难，上述成本分析表仅列举了具有代表性的三个厂家进行比较，从结果可以看出，使用P·Ⅰ水泥成本较低。（C30混凝土28d抗压强度基本相同为36.0～36.3MPa）

表二：混凝土成本分析

使用P．I水泥取代P．0水泥生产混凝土材料成本显著降低，单方混凝土材料成本可降低2元，对于混凝土公司来说，经济效果明显，以年产20万方计算，直接经济效益可增加40万元左右。

三、结论

使用P·Ⅰ水泥，可以根据搅拌站使用的掺合料进行复合水泥28d强度的预测，为混凝土配合比及时调整奠定了基础；

混凝土质量波动显著减小，减少混凝土质量事故，为成本控制奠定了基础；

使用P·Ⅰ水泥，混凝土成本随混凝土强度等级的提高，接近其他厂家的混凝土成本，但混凝土单方成本平均降低2元/m3，以年产20万方计算，直接经济效益可增加40万元左右。

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1007-6344（2015）12-0017-01