机制砂和石粉在山西晋中地区商品混凝土中的应用研究

发布时间：2020-06-21 01:14

【摘要】：近年来,在国家经济发展和投资增速相对稳定的情况下,我国商品混凝土的产量逐年升高。目前每年总产量已达179200万立方米,其价格伴随着国家对环境治理、企业改革政策的实施以及原材料价格上涨发生了突飞猛进的增长。天然砂作为短时间不可再生资源随着国家对其严格限采的实施,其价格不断上涨且市场短缺,供不应求。随着对煤电企业的整顿,粉煤灰和矿粉等掺合料的价格也在迅速增长。解决原材料短缺和价格不断上涨的问题是目前商品混凝土发展的关键问题。机制砂作为细骨料已经逐步应用在商品混凝土中,但对传统观念的认识,机制砂并没有受到商混企业的信赖。石粉作为微细颗粒也并没有广泛应用在混凝土中。本文从机制砂和石粉在商品混凝土中的应用研究为主线,通过对不同强度等级配合比设计,到对掺有石粉的C30混凝土的工作性能、力学性能、抗渗性、收缩性、抗冻性以及原材料成本分析进行了综合性的研究分析,为更好的推广机制砂和石粉提供有效的参数,并为地区商品混凝土的发展做参考。通过大量试验结果表明:采用机制砂和水洗砂C30混凝土的工作性能、抗渗性能、收缩性能良好,其28d抗压强度达到43.7 Mpa;将石粉替代粉煤灰和矿粉后对混凝土的工作性能均有所改善,石粉掺量在7.5%~15%可以提高其抗压强度;当石粉含量在7.5%~12.5%范围时,混凝土的抗渗透有所提高;当石粉含量达到15%~20%范围时,其抗渗能力有些降低,但能够保证C30强度等级混凝土的抗渗等级要求;当石粉含量达到20%~25%范围时,其抗渗能力有明显下降;当石粉含量在7.5%~15%范围时,可以降低混凝土的总收缩,并能够减缓早期混凝土的收缩速率;当石粉含量在15%范围时对混凝土的质量损失率影响不大,当石粉含量在7.5%~20%范围内时前75次冻融循环其相对动弹性模量下降趋势较慢,后期变化越来越明显,且当石粉含量为7.5%时相对动弹性模量与未掺时相差很小。随着石粉采用机制砂和水洗砂结合的混凝土原材料成本价格较天然砂混凝土价格下降30元/立方米,不同石粉掺量的混凝土价格按照配合比B、C、D、E、F分别下降32、36、38、34、42元/立方米,尤以配合比C其技术经济效益最佳;结合山西地区近5年的混凝土总产量趋势,石粉机制砂混凝土全年可节约材料成本达18.9亿元,单C30混凝土可节约成本达7.6亿元,其潜在的经济效益巨大。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528
【图文】：

矿粉 2.9 432 86 99 99 0.21 0.642.1.4 石灰石粉所采用的石粉为山西寿阳当地生产的石灰石粉，该石粉 400 目( 75μm) 石灰石粉，其物理性能指标和化学成分指标见表 2.5 和表 2.6 所示，其颗粒外貌形态见图 2.1 所示，其放大 10000 倍的扫描电镜微观图如图 2.2 所示。表2.5 石灰石粉物理性能指标名称 粒径/μm比表面积( m2·kg-1)0. 045 mm筛余/%亚甲蓝值/( g·kg-1)烧失量/％石灰石粉 75 621 35. 1 1. 0 41.0表2.6 石灰石粉化学成分指标名称 SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO石灰石粉 3.37 1.85 0.78 52.1 2.93

图 2.2 石灰岩石粉扫描电镜微观图（10000 倍）2.1.5 粗骨料粗骨料试验方法应符合现行业标准《普通混凝土用砂、石质量检验方法和标准》JGJ52 的规定。粗骨料采用连续级配的碎石，当颗粒级配不符合要求时，可采取多级配组合方式进行调整。最大粒径应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 和《混凝土质量控制标准》GB50164 的规定进行。混凝土所用粗集料为山西寿阳地区生产的碎石，其性能指标和筛分指标见表 2.7 和 2.8 所示：表 2.7 粗骨料的各项性能指标含泥量/%泥块含量/%压碎指标/%针片状/%坚固性/%含水率/%吸水率/%表观密度/kg/m3堆积密度/kg/m3紧密密度/kg/m30.5 0.1 9 5.0 4.95 0.15 0.63 2660 1520 1620表 2.8 碎石的筛分指标筛孔

【参考文献】

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本文编号：2723258