雷震，孫志強(qiáng)，朱文濤

（1. 寧夏中測(cè)計(jì)量測(cè)試檢驗(yàn)院有限公司，寧夏 銀川 750000；2. 寧夏盛遠(yuǎn)新型建材有限責(zé)任公司，寧夏 銀川 750000）

適用于高性能混凝土的水泥研究與應(yīng)用

雷震1，孫志強(qiáng)2，朱文濤2

（1. 寧夏中測(cè)計(jì)量測(cè)試檢驗(yàn)院有限公司，寧夏 銀川 750000；2. 寧夏盛遠(yuǎn)新型建材有限責(zé)任公司，寧夏 銀川 750000）

本課題研制的水泥選用優(yōu)質(zhì)熟料摻加天然石膏（SO3含量達(dá)到 39% 以上）以及少量?jī)?yōu)質(zhì)的混合材料（石灰石、粉煤灰），不添加助磨劑，通過(guò)球磨機(jī)及篩分設(shè)備生產(chǎn)一定細(xì)度的水泥，得出該水泥具有標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低，強(qiáng)度穩(wěn)定，與外加劑適應(yīng)性良好并且適宜于生產(chǎn)高性能混凝土。配制的高性能混凝土拌合物勻質(zhì)性、工作性好，強(qiáng)度穩(wěn)定，混凝土耐久性和長(zhǎng)期性能良好。

水泥；天然石膏；混合材料；混凝土

0 引言

目前混凝土攪拌站生產(chǎn)使用的水泥主要有普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。按照水泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，水泥本身的技術(shù)指標(biāo)如強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、安定性等都能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。但在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)水泥與外加劑適應(yīng)性差、強(qiáng)度波動(dòng)大、混凝土滯后泌水、凝結(jié)時(shí)間不正常等問(wèn)題，給混凝土生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來(lái)了不利影響，也給企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)影響。通過(guò)大量試驗(yàn)研究可知，產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要原因與水泥中混合材的品種和摻量變化有直接關(guān)系。

1 課題思路

在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)企業(yè)采用將熟料和混合材分別粉磨后均化的工藝，然后將水泥出售到混凝土生產(chǎn)企業(yè)，這樣混合材經(jīng)歷了由供應(yīng)商運(yùn)輸?shù)椒勰S粉磨，再與熟料混合均化后形成水泥，將水泥銷(xiāo)售到混凝土企業(yè)，混合材經(jīng)歷了二次運(yùn)輸，提高了綜合運(yùn)輸成本。如果在混凝土生產(chǎn)中采用適用于高性能混凝土的水泥，將摻入水泥中的混合材部分改變?yōu)榛炷恋牡V物摻合料，由供應(yīng)商運(yùn)輸?shù)椒勰フ痉勰ズ?，直接銷(xiāo)售到混凝土企業(yè)，其技術(shù)效果不變，但可以減少一次運(yùn)輸，降低了綜合運(yùn)輸成本。

為了提高混凝土攪拌站對(duì)混凝土質(zhì)量控制的穩(wěn)定性和混凝土配合比設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)降低混凝土企業(yè)的成本，我們進(jìn)行了適用于高性能混凝土的水泥在高性能混凝土中的研究與應(yīng)用。

該研究所選用于高性能混凝土的水泥要求細(xì)度不能太細(xì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低，且與外加劑的適應(yīng)性良好。水泥二次球磨過(guò)程中，未使用質(zhì)量不可靠的助磨劑，這樣可確保去除助磨劑成分與外加劑適應(yīng)性差的因素。

綜合考慮最終確定了該水泥的主要控制指標(biāo)：（1）水泥比表面積：(350±10)m2/kg（P·O42.5R）；(380±10)m2/kg（P·Ⅱ52.5R）。（2）水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 23.0%～26.5%。（3）水泥 28d 抗壓強(qiáng)度 (50±1)MPa（P·O42.5R）；(57±1)MPa（P·Ⅱ42.5R）。（4）混合材用粉煤灰需水量比≤95%（P·O42.5R）。（5）選用天然石膏（CaSO4·2H2O）SO3≥39%。（6）水泥熟料 28d 抗壓強(qiáng)度≥51MPa；標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 23.0%～26.5%。（7）水泥 SO3含量：2.2%～3.0%。

2 試制過(guò)程

2.1 水泥熟料的確定

以寧夏盛遠(yuǎn)新型建材有限責(zé)任公司周邊 20km 范圍內(nèi)的水泥熟料生產(chǎn)廠家為選取對(duì)象，主要有青銅峽水泥廠、西夏水泥廠及金昱元水泥熟料廠，三家的熟料礦物組成、化學(xué)成分及率值見(jiàn)表1（數(shù)據(jù)由廠家提供）。

我公司對(duì)以上三種熟料的基本物理性能進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)中選用天然二水石膏，作為試驗(yàn)用石膏。其各項(xiàng)物理性能見(jiàn)表2。

表1 各廠家水泥熟料的礦物組成、化學(xué)成分及率值

通過(guò)三家試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，金昱元熟料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較低，之后進(jìn)行多次取樣試驗(yàn)，得出金昱元熟料各項(xiàng)性能穩(wěn)定。最終確定金昱元水泥熟料作為水泥試制用熟料。

表2 各廠家熟料的物理性能

2.2 水泥的試制

首先準(zhǔn)備好原材料：水泥熟料（簡(jiǎn)稱(chēng) A）、粉煤灰（簡(jiǎn)稱(chēng) B）、石灰石（簡(jiǎn)稱(chēng) C）、天然石膏（簡(jiǎn)稱(chēng) D）、脫硫石膏（簡(jiǎn)稱(chēng) E）。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們確定了初步的配料比，經(jīng)準(zhǔn)確稱(chēng)量后加入球磨機(jī)，粉碎 20min 后，用 0.08mm方孔篩篩分，將篩下的樣品盛放到水泥樣品鐵桶中進(jìn)行性能測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從水泥小磨的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看出，采用同一種熟料配制的水泥（緩凝組分選用天然石膏或脫硫石膏），隨著混合材的遞增，水泥密度在遞減，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在增加，水泥 3d和 28d 抗壓強(qiáng)度在遞減。天然石膏作為緩凝組分配制的水泥比脫硫石膏配制的水泥整體表現(xiàn)為：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低、抗壓強(qiáng)度高。

2.3 與外加劑的適應(yīng)性試驗(yàn)

以表3 的選取 F2、F4、F6 配比的水泥進(jìn)行與聚羧酸高性能減水劑的適應(yīng)性試驗(yàn)，并以 F2 中的配比試制水泥過(guò)程中，添加助磨劑得到的水泥進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)。

該試驗(yàn)依據(jù) GB/T 8077—2012《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》中水泥凈漿流動(dòng)度方法進(jìn)行。

圖1

圖2

圖3

圖4

從表4 中，可以看出 F4 比 F2 的混合材摻量高，其試驗(yàn)中水泥凈漿的流動(dòng)性有所下降；F6 相對(duì)于 F2 水泥中使用脫硫石膏，水泥凈漿的流動(dòng)性有下降，穩(wěn)定性有下降；添加助磨劑 F2 水泥相對(duì)于不添加助磨劑的 F2 水泥外加劑摻量高，勻質(zhì)性、穩(wěn)定性都不好，并且有泌水現(xiàn)象。從圖1～4 中可以進(jìn)一步反映出表4 中的現(xiàn)象。

表3 水泥小磨試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表

表4 水泥與外加劑適應(yīng)性試驗(yàn)分析表

以上技術(shù)保障可得出水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度低且穩(wěn)定，強(qiáng)度穩(wěn)定及水泥與外加劑適應(yīng)性好的高標(biāo)準(zhǔn)水泥。

3 適用于高性能混凝土的水泥對(duì)混凝土的影響

通過(guò)以上水泥技術(shù)方案和試驗(yàn)分析以及高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)原理，選用試制水泥 F2、F4、F6 和 F2 添加助磨劑對(duì)比配制強(qiáng)度等級(jí)為 C30 高性能混凝土，研究不同水泥、同一配合比得出的混凝土拌合物性能、施工性能、耐久性能和長(zhǎng)期性能的差異。并以 F2 水泥配制 C40、C50 以及 F9 水泥研究配制高強(qiáng)高性能混凝土 C60、C70、C80。

3.1 原材料試驗(yàn)

3.1.1 配制混凝土選用水泥基本性能

所用水泥的性能見(jiàn)表5。從以上生產(chǎn)水泥試驗(yàn)結(jié)果分析，P·O42.5R 水泥與小磨試驗(yàn)水泥性能控制基本一致，F(xiàn)2 水泥的性能與報(bào)告中控制指標(biāo)接近；F4 中水泥混合材摻量比 F2中高，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量有增加，抗壓強(qiáng)度有下降；F6 水泥緩凝組分選用脫硫石膏，基本性能與 F2 沒(méi)太大的差異。以上水泥顯著特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較低（寧夏地區(qū)水泥企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 28%～31%）、比表面積適宜、凝結(jié)時(shí)間適中、強(qiáng)度指標(biāo)較高且穩(wěn)定，有利于混凝土配合比穩(wěn)定的應(yīng)用于生產(chǎn)中，此水泥多應(yīng)用于 C10～C60 強(qiáng)度等級(jí)混凝土。F9 水泥顯著特點(diǎn)是水泥密度增大，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量稍有上升，凝結(jié)時(shí)間縮短，28d 抗壓強(qiáng)度高，利用復(fù)合礦物摻合料和硅灰配制C65～C80 高強(qiáng)混凝土。

3.1.2 粉煤灰和復(fù)合礦物摻合料性能

粉煤灰和復(fù)合礦物摻合料的性能見(jiàn)表6。

3.1.3 骨料性能

骨料性能見(jiàn)表7。

3.1.4 混凝土外加劑

采用寧夏盛遠(yuǎn)新型建材有限責(zé)任公司生產(chǎn)的聚羧酸系混凝土泵送劑，減水率 29%，含氣量 2.6%，28 天抗壓強(qiáng)度比125%。

3.2 混凝土試驗(yàn)

3.2.1 混凝土配合比

本項(xiàng)目配合比設(shè)計(jì)是在寧夏盛遠(yuǎn)新材料有限公司配合比大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定的，其配合比選用較低水膠比，同水膠比中，摻量不同比例摻合料，研究總結(jié)出技術(shù)最佳、經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的配合比。

混凝土配合比是指混凝土各組成材料之間的比例關(guān)系。一個(gè)好的配合比就是要確定水膠比、砂率、用水量之間的關(guān)系，正確地確定這三個(gè)參數(shù)，就能使混凝土滿足各項(xiàng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求。高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按強(qiáng)度等級(jí)和耐久性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿足混凝土配制強(qiáng)度及其它力學(xué)性能、拌合物性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能的設(shè)計(jì)要求，須結(jié)合工程具體情況、環(huán)境分類(lèi)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位及相應(yīng)的耐久性能要求作為控制目標(biāo)。

此配合比將普通硅酸鹽水泥 P·O42.5R 應(yīng)用于具有代表性的較低強(qiáng)度等級(jí) C30、C40、C50 及高強(qiáng)度的 C60 高性能混凝土，硅酸鹽水泥 P·Ⅱ52.5R 應(yīng)用于高強(qiáng)度的 C70、C80 高性能混凝土，在 C30 的基礎(chǔ)上保證配合比不變，另選四種水泥進(jìn)行混凝土對(duì)比性試驗(yàn)。采用較低水膠比、較低用水量及適中的水泥用量進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體配合比見(jiàn)表8。

按此配合比進(jìn)行了拌合，觀察拌合物的和易性和工作性；測(cè)定拌合物的坍落度及 1h 后的坍落度、擴(kuò)展度及 1h 后的擴(kuò)展度，并成型立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試塊各 10 組，四組C30 混凝土即 S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 同時(shí)成型耐久性試驗(yàn)試件（抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)、抗碳化試驗(yàn)、抗凍融試驗(yàn)、鋼筋銹蝕試驗(yàn)），立方體抗壓強(qiáng)度試塊每齡期成型兩組標(biāo)準(zhǔn)試件。拌合物工作性及坍落度和擴(kuò)展度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表5 水泥性能

表6 粉煤灰和復(fù)合礦物摻合料性能

表7 砂、石基本物理性能

由表9 可以看出 S1.1 中配制的高性能混凝土其拌合物粘聚性和保水性都比較好，坍落度 1h 經(jīng)時(shí)變化量在 20mm以內(nèi)，坍落度擴(kuò)展度 1h 經(jīng)時(shí)變化量均在 120mm 以內(nèi)，符合高性能混凝土對(duì)混凝土拌合物坍落度 1h 損失量的要求。由于 S1.2 水泥混合材摻量高、S1.3 水泥緩凝組分使用的脫硫石膏、S1.4 中水泥制作過(guò)程中添加助磨劑，致使三個(gè)配比中外加劑摻量高，混凝土和易性相對(duì)較差，S1.3 和 S1.4 甚至出現(xiàn)了輕微的泌水，從中反映出脫硫石膏和助磨劑在水泥中的使用導(dǎo)致水泥與外加劑的適應(yīng)性差的現(xiàn)象。S2 到 S6 混凝土拌合物均表現(xiàn)為流動(dòng)性好、保坍性好、勻質(zhì)性好。國(guó)內(nèi)工程混凝土施工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，當(dāng)混凝土拌合物的坍落度＞180mm、擴(kuò)展度＞460mm 時(shí)具有良好的可泵性。故此類(lèi)混凝土拌合物從拌合站運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)仍具有良好的可泵送。

表8 C30～C80 高性能混凝土配合比及性能

表9 C30～C80 高性能混凝土拌合物性能結(jié)果

3.2.2 混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)及對(duì)比結(jié)果

按表8 所示的配比拌制混凝土并按每個(gè)齡期成型 2 組標(biāo)準(zhǔn)（150mm×150mm×150mm）立方體抗壓強(qiáng)度試塊，立方體抗壓強(qiáng)度結(jié)果見(jiàn)表10。

由表10 可以看出配制的高性能混凝土立方體抗壓強(qiáng)度在 7d 時(shí)就已經(jīng)接近達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，隨著齡期的增長(zhǎng)，各強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度也在穩(wěn)步的增長(zhǎng)。各強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)齡期 28d 強(qiáng)度的富余量均能滿足設(shè)計(jì)要求，60d、90d 的強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)齡期 28d 的基礎(chǔ)上繼續(xù)穩(wěn)步地增長(zhǎng)，這是由于混凝土早期（28d 內(nèi)）強(qiáng)度主要由水泥提供，摻合料的貢獻(xiàn)在于明顯地提高了混凝土的后期強(qiáng)度。S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 試驗(yàn)中C30 混凝土對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果中，S1.1中的各齡期強(qiáng)度值均高于其它三組中的。由于配合比中都有大摻量的礦物摻合料，在實(shí)際施工中建議 C50 以下（不含 C50）按照 28d 的強(qiáng)度為驗(yàn)收依據(jù)，C50～C60 按照 60d 的強(qiáng)度為驗(yàn)收依據(jù)，C60 以上（不含 C60）按照 90d 的強(qiáng)度為驗(yàn)收依據(jù)，這種合理的驗(yàn)收模式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)工程的安全有可靠的保障。

表10 C30～C80 高性能混凝土立方體抗壓強(qiáng)度結(jié)果

3.2.3 各 C30 混凝土耐久性試驗(yàn)及對(duì)比結(jié)果分析

（1）抗?jié)B性試驗(yàn)

成型的抗?jié)B試件，按標(biāo)準(zhǔn)到 27d 從標(biāo)養(yǎng)室中取出，晾1d，使試件表面干燥，后將試件裝入抗?jié)B試驗(yàn)試模中，并安置在抗?jié)B試驗(yàn)機(jī)上，調(diào)節(jié)最大壓力為 1.8MPa，試驗(yàn)至 1.8MPa時(shí)即停止試驗(yàn)，一組六塊試件均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，對(duì)試件進(jìn)行破型，量取滲水高度，具體滲水高度值見(jiàn)表11，S1.1 中的滲水高度為 4.0mm，S1.2 為 4.5mm，S1.3 為4.3mm，S1.4 為4.3mm。滲水高度均很小，未超過(guò) 10mm。不同水泥同種配比的混凝土均能達(dá)到 P12 以上的抗?jié)B等級(jí)。這是因?yàn)榇罅康牡V物摻合料改變了漿體細(xì)顆粒，并起填充作用，使硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)更加的密實(shí)，大大地提高了混凝土的抗?jié)B性。S1.1的滲水高度略低于 S1.2、S1.3 和 S1.4 的。這也充分體現(xiàn)了S1.1 試驗(yàn)中的混凝土密實(shí)性較好。

表11 C30 混凝土抗?jié)B試件破型后滲水高度值

（2）抗硫酸鹽侵蝕性試驗(yàn)

成型 5 組抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)試件，在 5% 硫酸鈉溶液中進(jìn)行侵蝕試驗(yàn)，S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 試驗(yàn)中硫酸鹽侵蝕循環(huán)進(jìn)行到 120 次時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)酥裂現(xiàn)象，掉角現(xiàn)象嚴(yán)重，不得不終止試驗(yàn)，對(duì)循環(huán)后試塊進(jìn)行石膏修補(bǔ)后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以及對(duì)未循環(huán)的在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)同齡期的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，計(jì)算的抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)分別為 70%、75%。說(shuō)明基本剛滿足高性能混凝土對(duì)抗硫酸鹽侵蝕性的要求。C2S2H 在完成水化的水泥凈漿中占 50%～60% 的固體體積，它是水泥石強(qiáng)度的主要來(lái)源，硫酸鹽侵蝕能導(dǎo)致 C2S2H的分解，C2S2H 的脫鈣分解主要是由于混凝土中 Ca(OH)2含量減少，pH 值降低，使 C2S2H 凝膠分解，放出氫氧化鈣以維持混凝土內(nèi)部的堿度，因而也就使混凝土喪失了粘結(jié)性，強(qiáng)度降低，表面軟化。

（3）鋼筋銹蝕試驗(yàn)

按照 GB/T 50082—2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中的鋼筋銹蝕試驗(yàn)，每個(gè)配比截取(299±1)mm 的ф8 的鋼筋各六根，進(jìn)行酸洗、堿洗，烘干后稱(chēng)重，涂丙酮后埋置在試模中，成型 S1.1、S1.2、S1.3 和S1.4 試驗(yàn)中的 100×100×300mm3棱柱體試件，養(yǎng)護(hù)，拆模、進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d，后取出放入碳化試驗(yàn)箱中 28d，從碳化箱中取出后再標(biāo)樣 56d，進(jìn)行破型，對(duì)鋼筋再進(jìn)行酸洗、堿洗、烘干、稱(chēng)重，計(jì)算鋼筋銹蝕失重率，其結(jié)果見(jiàn)表12。

從表12 中可以看出 S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 配比混凝土中的鋼筋失重率均在 0.5% 以內(nèi)，鋼筋失重率很低。S1.1 的鋼筋失重率最低。

從試驗(yàn)中可以看出從 S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 混凝土中取出的鋼筋基本無(wú)銹蝕，這說(shuō)明高性能混凝土密實(shí)性良好，在試驗(yàn)周期內(nèi)鋼筋鈍化膜沒(méi)有發(fā)生破壞，使鋼筋保持完好狀態(tài)。

（4）碳化性能試驗(yàn)

本項(xiàng)目混凝土碳化試驗(yàn)采用的是 400mm×100mm× 100mm 的試件，每組成型 3 塊，按 GB/T 50082—2009 中的規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表13 所示。

表13 各 C30 混凝土混凝土的碳化深度 mm

從表13 可以看出 S1.1、S1.2、S1.3 和 S1.4 隨著齡期的增加，碳化深度在加大，但 28d 時(shí)的碳化深度仍小于 10mm，符合 JGJ/T 193—2009《混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中 T-Ⅳ性能等級(jí)，達(dá)到高性能混凝土對(duì)碳化性的要求。其中 S1.1 的混凝土抗碳化性最優(yōu)。

（5）抗凍融試驗(yàn)

本項(xiàng)目混凝土碳化試驗(yàn)采用的是 400mm×100mm× 100mm 的試件，每組成型 3 塊，按 GB/T 50082—2009 中的規(guī)定選用抗凍試驗(yàn)中的快凍法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表14 和表15 所示。

從抗凍試驗(yàn)結(jié)果看出，300 次凍融循環(huán)后，S1.1 質(zhì)量損失率為 3.0%，橫向基頻下降率為 23%，滿足大于等于F300 抗凍等級(jí)；S1.2 質(zhì)量損失率為 3.6%，橫向基頻下降率為 27%，滿足大于等于 F300 抗凍等級(jí)；S1.3 質(zhì)量損失率為3.6%，橫向基頻下降率為 26%，滿足大于等于 F300 抗凍等級(jí)；S1.4 質(zhì)量損失率為 3.5%，橫向基頻下降率為 28%，滿足大于等于 F300 抗凍等級(jí)?？箖龅燃?jí)都能滿足高性能混凝土的要求。S1.1 質(zhì)量損失率最低，橫向基頻下降率最低。

3.3 混凝土試配及耐久性小結(jié)

（1）F2 水泥配制的混凝土各強(qiáng)度等級(jí)拌合物狀態(tài)的和易性、勻質(zhì)性和穩(wěn)定性良好，能很好地滿足各種工程的施工需求。F4、F6、F2 添加助磨劑水泥配制的混凝土拌合物工作性略差，外加劑用量較高，從而反映得出 F4、F6、F2 添加助磨劑水泥配制混凝土?xí)r需水量大、與外加劑的適應(yīng)性差的缺陷。

表12 鋼筋銹蝕失重率

（2）按優(yōu)化后的配比進(jìn)行試配測(cè)試立方體抗壓強(qiáng)度，按抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)2 水泥配制混凝土的 C30 高性能混凝土28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的 142%，C50 高性能混凝土 28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的 132%，C80 高強(qiáng)高性能混凝土 60d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值 127%，均能很好的滿足設(shè)計(jì)要求。F4、F6、F2 添加助磨劑水泥配制混凝土的 28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的130% 以上，同樣能滿足設(shè)計(jì)要求，但強(qiáng)度增長(zhǎng)趨勢(shì)低于 F2水泥配制 C30 混凝土的。

表14 各 C30 混凝土質(zhì)量損失率

表15 各 C30 混凝土橫向基頻下降率

（3）各 C30 高性能混凝土抗?jié)B等級(jí)均大于 P12，具有良好的抗?jié)B性能。F2 水泥配制混凝土的 C30 高性能混凝土滲水高度低于 F4、F6、F2 添加助磨劑水泥配制混凝土的，反映出其密實(shí)性略差的缺陷。

（4）F2 水泥配制混凝土的 C30 高性能混凝土比 F4、F6、F2 添加助磨劑水泥配制混凝土具有良好的抗鋼筋銹蝕性能，可用于地下水工鋼筋混凝土。

（5）各 C30 高性能混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能一般，不宜適合在有堿性環(huán)境使用高性能混凝土。

（6）各 C30 高性能混凝土碳化深度仍小于 10mm，符合JG/T 193—2009 中 T-Ⅳ 性能等級(jí)，達(dá)到高性能混凝土對(duì)碳化性的要求，具有優(yōu)異的抗碳化性能。F2 水泥配制混凝土的C30 高性能混凝土抗碳化最優(yōu)。

（7）各 C30 高性能混凝土抗凍性能達(dá)到 F300 的抗凍指標(biāo)，均能滿足現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)的規(guī)范要求。同樣 C30 對(duì)比混凝土的抗凍性能也達(dá)到 F300 的抗凍指標(biāo)。F2 水泥配制混凝土的 C30 高性能混凝土抗凍性最優(yōu)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)控制確定水泥的參數(shù)，選擇的技術(shù)工藝由硅酸鹽熟料和適量?jī)?yōu)質(zhì)天然石膏組成，外加少量混合材料（優(yōu)質(zhì)石灰石或粉煤灰，摻量 10% 左右）不添加助磨劑的前提下生產(chǎn)一定細(xì)度的水泥。試驗(yàn)表明調(diào)整石膏的最佳摻量對(duì)水泥合理凝結(jié)時(shí)間起到非常重要的作用，少量?jī)?yōu)質(zhì)的混合材料能保證水泥穩(wěn)定性（標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為 23.5%～26%、強(qiáng)度穩(wěn)定、與外加劑的適應(yīng)性良好）、勻質(zhì)性，使相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)滿足于生產(chǎn)和應(yīng)用要求?；炷僚渲瞥浞掷玫V物摻合料，降低了混凝土中的水泥用量。選用優(yōu)質(zhì)復(fù)合礦物摻合料來(lái)大摻量的取代水泥作為膠凝材料配制高性能混凝土，研究出混凝土拌合物具有良好的工作性及硬化混凝土具有較高的耐久性（碳化試驗(yàn)、抗?jié)B水試驗(yàn)、鋼筋銹蝕試驗(yàn)、抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)、抗凍融試驗(yàn)）。

[1] 吳中偉，廉慧珍．高性能混凝土[J]．中國(guó)鐵道出版社，1999．

[2] 朱效榮．?dāng)?shù)字量化混凝土實(shí)用技術(shù)[M]．中國(guó)建材工業(yè)出版社，2016．

[3] 朱效榮，孫繼成等．多組分混凝土配合比使用手冊(cè)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2009．

[4] GB 175—2007．通用硅酸鹽水泥[S]．

［通訊地址］寧夏銀川市賀蘭縣永勝東路 10 號(hào) 寧夏中測(cè)計(jì)量測(cè)試檢驗(yàn)院（750000）

雷震（1970—），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事建筑材料研究檢測(cè)工作，院長(zhǎng)。