砂磨细代替矿粉

具体来说，在南京玄武湖隧道混凝土中，单方混凝土使用30kg／m3JM—Ⅲ膨胀剂可使60天收缩降低60—80微应变；每方混凝土30kg胶凝材料用量的差异将引起32个微应变的收缩差异；每方混凝土20kg单位用水量的差异将引起28个微应变的收缩差异。并且，掺加JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂，混凝土后期干燥收缩率与水中14天养护的膨胀差值明显降低，其中第9组混凝土试件为显著。工程于2001年11月开工，经过各方人员的共同努力， 2003年4月29日，南京玄武湖地下隧道已顺利通车。砂磨细代替矿粉新拌混合料工作性表明，由于砂较粗，41％砂率的混合料包裹性略差，可适当调配砂的细度模数，或再略增大砂率进行调整。 6 小结 本课题的研究工作不仅确定了玄武湖隧道混凝土的原材料指标，配合比和验收指标等，而且也在防裂耐久混凝土的理论研究上加深了认识。表2 相对收缩试验测定结果(με，1με＝10－6) 4．1 胶凝材料用量、水泥用量、单位用水量、水胶比对收缩的影响首先比较在没有掺加JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂时，不同胶凝材料用量、水泥用量、单位用水量、水胶 比的各混凝土试件的收缩性能。

其中试件拆模后水中养护7天后置于20C、60％相对湿度的标准养护箱内，按混凝土外加剂收缩性能测试方法测定其28d,60d,90d各干养龄期收缩率。砂磨细代替矿粉NC普通C30混凝土试件只水养护3天，而试件6则在水中养护了14天，其收缩规律如图4所示。由于在混凝土中掺加抗裂防渗增强剂的主要功能是解决混凝土的干缩和冷缩问题，通过抗裂防渗增强剂在水中养护规定龄期后，在钢筋和邻位约束之间依靠混凝土的微膨胀弥补混凝土的收缩，建立预压应力，实现混凝土的补偿收缩功能，因此JM—Ⅲ掺抗裂防渗增强剂的混凝土在水中14天对混凝土的膨胀性能很重要。第1组试件的后期收缩率小，这是该组混凝土水胶比小，用水量也小的缘故。其中编号为6的试件由于混凝土中以粉煤灰为的掺合料，并且没有掺加JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂，故将其作为收缩性能参比试件。在实际的施工配合比中，采用双掺磨细矿渣与粉煤灰的混合掺合料，这有利于进一步降低混凝土的收缩变形。

砂磨细代替矿粉图1 胶凝材料用量、水泥用量、单位用水量、水胶比对收缩的影响 在水养14天条件下，随着混凝土胶凝材料用量、水泥用量、单位用水量、水胶比的提高，试件的相对收缩都相应增加。超细矿粉在超高强度管桩砼中的应用研究 Study on Superfine-ores Applied in Ultra High Strength Pile Concrete#将天然超细晶态硅灰、超细多孔硅质岩,磨细标准砂和磨细矿渣用于蒸压砼制品中.实验结果表明,天然晶态硅灰、磨细硅质岩和磨细标准砂等量代替砼中砂、经蒸压处理具有较好的的增强效果,并可制备出抗压强度160 MPa,抗折强度22 MPa的超高强度制品.对矿粉增强机理进行了初步讨论.。为了满足混凝土抗碳化100年的要求，限制了配合比中水泥熟料量，采用磨细矿粉代替部分粉煤灰，以保证足够碱度，保证混凝土抗碳化能力。可见，即使没有掺加膨胀剂的普通混凝土，工程施工期间保证足够龄期的饱水养护对限制混凝土的干燥收缩同样很重要。图5 引气对收缩的影响 5 试配混凝土与实际混凝土的收缩验证由于实验室主要是针对P．Ⅱ水泥、石子连续级配较好、砂子为中砂的条件得出结果，为了进一步验证上述试验配合比在生产原材料条件下是否满足常规性能要求，开展了搅拌站现场的验证研究，并为搅拌站后续制定生产配合比提供参考。工程混凝土总量达二十余万m3，采用“浅埋明挖”法开挖施工，隧道施工完成后大部分结构位于水下或含水丰富的土层中，整个工程对结构混凝土的抗裂防渗要求很高。

结合现场原材料，通过实验室试拌，按表1中所示掺加混凝土外加剂，新拌混凝土可以满足泵送施工要求，并具有良好的坍落度保持能力，硬化混凝土达到C30P8的要求。 图2 掺合料品种对收缩的影响 4．3 膨胀组份对收缩的影响试验比较了水胶比为0．42，0.44，0．46的三组掺加JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂与相应水胶比的未掺JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂的试件收缩性能。课题组在另外的抗冻耐久性试验注意到，与非引气混凝土相比，引气混凝土的抗冻耐久性能系数有显著影响，引气硬化混凝土经过300次的冻融循环后，相对动弹模量仍有78％，混凝土试件表面剥落引起的重量损失率小于4％，完全满足混凝土的抗冻设计要求。砂磨细代替矿粉研究认为，这与两种掺合料的火山灰活性相互激发有关，也与复合胶凝材料的颗粒粒径优化相关。该工程项目研究与施工过程中，通过控制水泥用量，掺加优质细掺料和JM—III抗裂防渗增强剂，提高混凝土的体积稳定性，在施工中加强早期养护等措施，有效地防止了由于温度应力和收缩而引起的裂缝。其中NC为对比的基准普通C30混凝土，其混凝土配比中水泥用量达到280kg／m3。

课题组终推荐选择引气型JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂作为玄武湖隧道C30P8高耐久混凝土的膨胀添加组份。表1和图5中第11、12组的其它条件均相同，区别仅在于一个是引气3％～5％的混凝土，另一为非引气常态混凝土。对于防裂，在保证较低造价的前提下，采取了降低水泥用量、降低水胶比和单位用水量(同时限定水胶比、减小自收缩)、补偿收缩等措施；对于耐久，在防裂的基础上，围绕着实现致密的结构和足够的碱度制定技术路线，采用活性掺合料改善孔结构和界面，愈合微裂纹。在实际施工过程中，项目课题组通过对玄武湖隧道使用的三套六种配合比的混凝土的收缩性能验证测试表明，掺加引气型JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂的混凝土，在水养14天后混凝土60天干养收缩率值基本在150微应变之内，达到设计要求。可见，每立方米混凝土中使用使用30 kg／m3jM—Ⅲ抗裂防渗增强剂，相较于未掺JM—HI抗裂防渗增强剂试件，可使混凝土60天干燥收缩率降低80微应变左右。砂磨细代替矿粉 由于混凝土中发生收缩的主要组分是水泥石，胶凝材料用量的提高增加了混凝土中水泥石的相对含量，自然会导致混凝土收缩的增大，而单位用水量的提高将令水泥石孔隙率增大，从而收缩增大。

具体而言，在混凝土配合比设计中，应采用合理的单位用水量与合理的水胶比，在满足预拌泵送施工的流变性能、硬化力学性能以及抗渗性能基础上，尽可能控制混凝土胶凝材料总量，使用粉煤灰掺合料的同时也要采用合理掺量的矿渣，提高混凝土的抗蚀能力；针对C30混凝土的收缩变形，应在混凝土中添加适当掺量的微膨胀抗裂防渗剂，采用补偿收缩技术来加以控制。 关键词：玄武湖隧道 混凝土 耐久 膨胀 收缩 1 工程简介 南京玄武湖隧道东起新庄立交二期，西起模范马路，下穿玄武湖、古城墙和路，过芦席营路口后在化工大学附近出地面，是全国条城中湖底隧道，为南京打造了一条东西向城中快速通道。实验室收缩规律系统研究的设计列于表1。对于混凝土的D300抗冻要求，则在混凝土配比设计中通过掺加引气型外加剂，在混凝土中引入均匀、稳定气泡，控制新拌混凝土含气量为3％～5％，并使用优质粉煤灰和矿渣微粉，以提高活性矿物掺合料与引气剂的适应性。试件成型后24小时脱模，测定初始长度，标准养护3天后置于20℃、60％相对湿度的标准养护箱内，按普通外加剂收缩性能测试方法测定其7d，14d，28d，60d，90d以及120d相对干燥收缩值，作为普通C30混凝土收缩性能的对比试件。砂磨细代替矿粉此外，在新拌混凝土中引入3％～5％的细微气泡，大大改善了新拌混凝土的和易性，混凝土泵送施工更加顺利，新拌混凝土的泌水率也有所降低。

砂磨细代替矿粉在玄武湖隧道C30P8高耐久混凝土配合比设计中，注意控制混凝土水泥用量特别是水泥熟料含量在210～230kg／m3之间，混凝土中矿物掺合料比例按单掺和复掺两种方法比较，固定掺合料掺量为胶凝材料总量的32％，抗裂防渗组份则固定30kg／m3掺量加以对比，同时可对比引气型与非引气型JM—Ⅲ抗裂防渗增强剂以及JM—Ⅱ型(缓凝、泵送)混凝土高效增强剂三种外加剂等因素对混凝土收缩性能的影响。从图4中可以看出，不掺膨胀组份的普通混凝土早期收缩性能与养护制度有相当大的影响，普通C30混凝土无论是先水养后干养，还是直接干养收缩值都很大。表4 宏洋混凝土有限公司试配混凝土收缩率(10—6) 由表4可见，该系列混凝土收缩率均在150微应变之内，混凝土胶凝材料总量在360～380kg／m3，其中52．5P．Ⅱ水泥用量230～260 kg／m3，混凝土水养7天后的长期收缩率在0．01％左右。混凝土的抗冻、碳化等耐久性课题组通过相应耐久试验加以验证，并结合理论模型预测多因素作用下的使用耐久寿命。同时还要考虑隧道服役期间混凝土产生新的裂缝，以及早期产生的旧的裂缝的修复与扩展，在混凝土配合比设计中采用一定数量优质活性粉煤灰和矿渣微粉代替水泥，变水泥早期集中水化为更长时间的逐渐水化过程，使混凝土具有一定长期修复微裂缝的火山灰活性反应能力。图3 膨胀组份对收缩的影响 NC组为没有掺加膨胀组份的普通C30混凝土，与6号混凝土试件相比，水泥用量略高，同时两个试件的养护制度也不一样。