甘昌成，倪少賓，李景權(quán)，黃良，甘露，黃海燕

（柳州市環(huán)波建材有限公司，廣西 柳州 545616）

混凝土制品用綠色高性能混凝土的研制（上）

甘昌成，倪少賓，李景權(quán)，黃良，甘露，黃海燕

（柳州市環(huán)波建材有限公司，廣西 柳州 545616）

本文采用 P·C32.5R 水泥和 P·O42.5 水泥作激發(fā)劑，復(fù)合摻合料以濕排粉煤灰為主體，細(xì)骨料以建筑垃圾為主體，所配制的細(xì)骨料綠色高性能混凝土（綠色高性能砂漿），廢渣摻量達(dá)到 86.3% 和 88.0%，混凝土蒸壓強(qiáng)度分別達(dá)到 51.5MPa 和66.4MPa，混凝土制品的綜合性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品，預(yù)示著利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)綠色高性能混凝土，有著極好的發(fā)展前景。

綠色混凝土；高性能；工業(yè)廢渣；混凝土制品；干硬性混凝土拌合物

0 前言

綠色混凝土能大量消耗工業(yè)廢渣，對(duì)保護(hù)生態(tài)、促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但綠色混凝土要實(shí)現(xiàn)高性能，還需要人們不懈努力。國(guó)家正在推行建筑產(chǎn)業(yè)化，混凝土建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化生產(chǎn)將是大勢(shì)所趨，大流動(dòng)度的現(xiàn)澆泵送混凝土市場(chǎng)將逐漸萎縮。工廠化生產(chǎn)建筑預(yù)制構(gòu)件無(wú)疑會(huì)給綠色混凝土的發(fā)展帶來(lái)極好的機(jī)遇，這些建筑預(yù)制構(gòu)件大多是承力構(gòu)件，需要較高的強(qiáng)度。隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑質(zhì)量、居住環(huán)境質(zhì)量的要求也隨之提高。不管是建筑的主體結(jié)構(gòu)，還是墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，都要求高質(zhì)量。輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、隔熱、不裂、不滲的建筑住宅，不但要給人們居住以安全感，還要有良好的舒適度。綠色混凝土只有實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度高性能化，才能擔(dān)當(dāng)重任。

混凝土高抗?jié)B防裂的原理在商品混凝土的工程實(shí)踐中得到成功應(yīng)用之后，筆者就想著將提高硬化混凝土質(zhì)量的這一原理引入新型墻體材料的生產(chǎn)中，旨在解決傳統(tǒng)非燒結(jié)類材料砌筑的墻體容易出現(xiàn)開(kāi)裂和滲漏的技術(shù)問(wèn)題?；炷林破肥欠菬Y(jié)墻體材料的主體，需要大量的綠色混凝土，因此，綠色混凝土如何實(shí)現(xiàn)“高性能化”，是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的混凝土多孔磚、空心砌塊密度較大，保溫隔熱性能不夠好，原因之一是空心率較低。進(jìn)一步提高空心率可以降低產(chǎn)品密度，提高保溫隔熱性能，降低產(chǎn)品的材料成本。然而高空心率，特別是小孔條件下的高空心率，不但增加制品生產(chǎn)的難度，并且要求制品母料必須要有較高的強(qiáng)度，才能保證制品基本的強(qiáng)度性能。因此，綠色混凝土要大規(guī)模應(yīng)用于新型墻體混凝土制品，要求綠色混凝土本身必須實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度高性能。

混凝土的高性能方法，以及高空心率的小孔多排孔輕質(zhì)磚和輕型砌塊成孔方法和設(shè)備，均已取得國(guó)家發(fā)明專利。其中的小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚，已列入自治區(qū)墻改辦 2016 年度的墻體科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。本文研究的綠色高性能混凝土，便是生產(chǎn)高空心率的小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚的母料。

1 原材料

（1）水泥：采用正菱水泥廠的 P·C32.5R 水泥和 P·O42.5水泥，物理力學(xué)性能見(jiàn)表 1。

（2）粉煤灰：來(lái)賓電廠濕排灰，取自環(huán)波公司加氣混凝土車間原材料堆場(chǎng)，烘干后用試驗(yàn)小磨磨細(xì)，細(xì)度為 0.08mm方孔篩篩余 11.6%。

（3）礦粉：柳鋼水淬高爐礦渣粉，S95 級(jí)。

（4）爐渣：雒容工業(yè)園區(qū)廢渣堆場(chǎng)取的新鮮樣，排放廠家不詳。取回后篩分為 4.75mm 以下的細(xì)骨料和 0.30mm 以下的骨料粉料。爐渣細(xì)骨料松散堆積密度為 850kg/m3。

（5）鋼渣：柳州樂(lè)容金屬制品廠排放多年的陳渣，堆場(chǎng)取樣。破碎后篩分分級(jí)為粗骨料、細(xì)骨料和粉料。細(xì)骨料松散堆積密度為 1410kg/m3。

（6）建筑垃圾：柳東新區(qū)官塘工業(yè)園建筑工地和環(huán)波廠內(nèi)拆除舊圍墻取樣混合。新舊廢棄混凝土約 70%，其余為廢磚、廢陶瓷、廢砂漿。取樣后處理與鋼渣同。細(xì)骨料松散堆積密度為 1190kg/m3。

（7）骨料粉：篩分粗細(xì)骨料時(shí) 0.30mm 以下的粉塵，可作為膠凝材料的組成成分之一，改善膠凝材料級(jí)配，提高混凝土的密實(shí)度。摻量控制為膠凝材料的 5%～10% 左右。

（8）磨細(xì)骨料粉：骨料粉經(jīng)進(jìn)一步磨細(xì)，作為膠凝材料的重要組成部分，細(xì)度為 0.08mm 方孔篩篩余 17.2%。

（9）黃錳渣：柳州桂柳化工廠電解法煉錳排放的廢渣，2015 年 5 月堆場(chǎng)取樣，多次粉磨后細(xì)度為 0.08mm 方孔篩篩余 31.2%。

表1 試驗(yàn)用水泥的物理力學(xué)性能

（10）黑錳渣：柳州桂柳化工廠電解法煉錳排放的廢渣，2015 年 5 月堆場(chǎng)取樣，多次粉磨后細(xì)度為 0.08mm 方孔篩篩余 56.0%。

原材料化學(xué)成分分析見(jiàn)表 2，細(xì)骨料篩分結(jié)果見(jiàn)表 3，活性指數(shù)測(cè)定見(jiàn)表 4。

表2 試驗(yàn)用廢渣的化學(xué)成分分析 %

表3 細(xì)骨料篩分結(jié)果

表4 粉煤灰和礦粉 28d 活性指數(shù)測(cè)定

（11）膨脹珍珠巖：松散堆積密度 51.5～91.5kg/m3，用以降低制品母料密度，進(jìn)一步提高小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚的保溫隔熱性能。

（12）生石灰：取自環(huán)波公司加氣混凝土車間，有效CaO 含量 76.5%，消解溫度 90℃，消解速度 5min。

（13）干料漿：環(huán)波公司加氣混凝土車間濕磨料漿烘干后得到的粉末，細(xì)度為 0.08mm 方孔篩篩余 25.2%。濕磨料漿為加氣混凝土的硅質(zhì)材料，全由工業(yè)廢渣組成，主要為采石場(chǎng)廢棄石屑、礦山尾礦或廢型砂等，與濕排粉煤灰之比約為1:1。

（14）石膏：柳州市鹿寨化肥廠排放的廢渣磷石膏，SO3含量 35.36%。

（15）增強(qiáng)劑：自制，水泥和石灰的輔助激發(fā)劑，與水泥或石灰聯(lián)合激發(fā)復(fù)合摻合料（硅質(zhì)材料）的活性，提高其水化反應(yīng)能力。摻量一般為膠凝材料的 2%～5%。

2 配合比

混凝土制品用綠色高性能混凝土，分為兩大類：一類是水泥混凝土，膠凝材料由水泥和復(fù)合摻合料組成；另一類是硅酸鹽混凝土，膠凝材料由石灰和含硅材料粉末組成。

本文研究的綠色高性能混凝土，是生產(chǎn)小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚的母料。小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚的空心率＞50%，孔間肋厚為 5mm 和4.75mm，因此混凝土的骨料以方孔篩篩分只能使用 4.75mm以下的細(xì)骨料，屬于細(xì)骨料混凝土。這種細(xì)骨料以建筑垃圾為主體，復(fù)合其他工業(yè)廢渣或輕質(zhì)材料。

新型墻體材料正往輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能的方向發(fā)展。對(duì)混凝土制品而言，“輕質(zhì)”意味著提高空心率，或在母料中摻入輕質(zhì)材料；“多功能”則要求制品除滿足強(qiáng)度性能的基本要求外，還要具備抗裂、抗?jié)B、抗震、保溫隔熱等功能，以及特定的使用環(huán)境所應(yīng)具備的特定功能；“高強(qiáng)”則要求制品具有足夠的承載力，特別是在高空心率或大摻量輕質(zhì)材料的情況下具有足夠的承載力，這就要求母料的強(qiáng)度不能低。以往的空心制品基本上都是大孔，承力狀況不好，墻體的抗剪能力差、抗震能力差?？招穆试礁?，孔越小，孔的排數(shù)越多，傳熱途徑越長(zhǎng)，制品的保溫隔熱性能越好；在高空心率情況下，孔越多，孔越小，制品的受力狀況越接近實(shí)心制品。所以高空心率的小孔多排孔輕質(zhì)磚和輕型砌塊是符合輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能的發(fā)展方向的。我們已成功試制出空心率達(dá)到 61% 的高空心率蜂窩型小孔多排孔輕質(zhì)磚，如圖 1 所示，也成功試制出孔徑小到 5mm，空心率高達(dá) 49.4% 的小孔多排孔輕質(zhì)磚，如圖 2 所示。

圖1 高空心率蜂窩型小孔多排孔輕質(zhì)磚

圖2 高空心率蜂窩型小孔多排孔輕質(zhì)磚

筆者設(shè)計(jì)了一款小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚，磚型為 240mm× 115mm×90mm，28 個(gè)主孔，4 個(gè)副孔，皆為盲孔，主孔孔長(zhǎng)33.5mm，孔寬及兩端半圓直徑 15.5mm，空心率 51.3%，如圖3 所示。本文以這款輕質(zhì)磚為研究對(duì)象，通過(guò)變換母料的原材料組成，改變配合比，得到外觀設(shè)計(jì)相同，但強(qiáng)度等級(jí)和密度等級(jí)不同的各種產(chǎn)品（如圖 4、5、6、7 所示）。用于制作小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚的母料是綠色高性能混凝土，其中的部分配合比見(jiàn)表 5。

配合比中，水泥混凝土和硅酸鹽混凝土的膠凝材料由水泥、生石灰、粉煤灰、礦粉、骨料粉以及磨細(xì)骨料粉、干料漿、黃錳渣、黑錳渣、磷石膏、增強(qiáng)劑等材料部分或大部分組成；細(xì)骨料由建筑垃圾、鋼渣、爐渣、膨脹珍珠巖等材料全部或部分組成。

圖3 小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚

圖4 水泥類綠色高性能混凝土密實(shí)試件及其小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚制品

圖5 水泥膨脹珍珠巖綠色高性能混凝土密實(shí)試件及其小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚制品

3 混凝土的成型與制品的成孔

依據(jù)水化產(chǎn)物填充理論，綠色混凝土要獲得較高強(qiáng)度和較好的性能，其充水空間必須能夠被膠凝材料的水化產(chǎn)物完全填充密實(shí)。綠色混凝土水泥用量少，廢渣摻量大，復(fù)合摻合料以低活性的工業(yè)廢渣為主，因此，綠色混凝土中的水化產(chǎn)物總量少，要實(shí)現(xiàn)充水空間的完全填充，充水空間必須要足夠小。

圖6 膨脹珍珠巖在綠色高性能混凝土中的分布

圖7 硅酸鹽綠色高性能混凝土密實(shí)試件及其小長(zhǎng)孔輕質(zhì)磚

表5 用于小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚的綠色高性能混凝土配合比舉例

在膠凝材料用量一定的情況下，充水空間要足夠小，可以通過(guò)“三低”實(shí)現(xiàn)：低水膠比、低用水量、低坍落度。工廠化生產(chǎn)建筑預(yù)制構(gòu)件和墻體材料混凝土制品，與現(xiàn)澆商品混凝土很大的區(qū)別是，它沒(méi)有運(yùn)輸過(guò)程，或運(yùn)輸距離極短，一般是隨拌隨用，因此不需要現(xiàn)場(chǎng)澆注，特別是泵送澆注那么大的坍落度?；炷脸尚蛙囬g有大型的振動(dòng)或加壓振動(dòng)成型設(shè)備，為干硬性、半干硬性低坍落度混凝土的普遍應(yīng)用創(chuàng)造了條件。本文研究的綠色高性能混凝土，以干硬性混凝土為主體，其坍落度為 0。

干硬性混凝土成型過(guò)程中，在振動(dòng)或加壓振動(dòng)的作用下，必須容易液化。只有出漿液化，其充水空間才能被拌合水全部充盈，為水化產(chǎn)物將充水空間完全填充密實(shí)提供必要的水化環(huán)境條件。如果成型過(guò)程中不能出漿或漿量很少，拌合物不能充分液化，表示用水量過(guò)低。由于充水空間不能全部被拌合水充盈，缺水部分將沒(méi)有水化產(chǎn)物生成，不能實(shí)現(xiàn)充水空間的完全填充，混凝土的強(qiáng)度將降低，抗?jié)B性、抗裂性等其他性能也會(huì)跟著降低，硬化混凝土的質(zhì)量降低。

工廠化生產(chǎn)混凝土制品，坍落度也不能過(guò)大。坍落度過(guò)大，雖然容易成型，但成型后制品容易泌水。在膠凝材料一定，水化產(chǎn)物總量一定的情況下，混凝土的充水空間過(guò)大，降低了水化產(chǎn)物生成的密集程度，同樣會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和其他性能，尤其是水化產(chǎn)物總量較少的綠色混凝土，其強(qiáng)度性能和其他性能隨水膠比增大和坍落度增大而降低的現(xiàn)象將十分明顯。

因此，在振動(dòng)作用下，干硬性物料容易出漿液化，有適宜的漿量，對(duì)用于混凝土制品的綠色高性能混凝土而言，是良好的拌合物。

小長(zhǎng)孔多排孔空心磚的成孔原理與傳統(tǒng)的空心磚不同。傳統(tǒng)的混凝土空心磚采用推壓法成孔，攪拌均勻的物料落入帶芯具的模具中，經(jīng)壓頭加壓振動(dòng)，物料部分液化被擠壓密實(shí)，成型為制品后被壓頭推壓穿過(guò)芯具間的間隙落在托板上。制品被加壓密實(shí)和被從模具中推壓出來(lái)的過(guò)程中，物料要克服芯具和每個(gè)磚的模壁的摩擦力，這種摩擦力接近靜摩擦力，是很大的。小長(zhǎng)孔多排孔空心磚采用插桿法成孔，充分利用物料的液化作用，綠色高性能混凝土拌合物雖然是干硬性物料，但容易液化，在振動(dòng)液化過(guò)程中，插桿依次插入，液化的物料在插桿間流動(dòng)，因此插桿與物料的摩擦接近動(dòng)摩擦。插桿法成孔設(shè)備是大型設(shè)備，只有一個(gè)大的模框，每個(gè)磚沒(méi)有包裹四周的模壁，沒(méi)有模壁的摩擦力，因而成孔時(shí)設(shè)備需要施加的壓力很小。小長(zhǎng)孔空心磚在 240mm× 115mm 的磚面上，交錯(cuò)分布 32 個(gè)孔，空心率 51.3%，成孔設(shè)備一次可成孔 208 塊這樣的多孔輕質(zhì)磚，所施加的壓力不足100t。而傳統(tǒng)的推壓法成孔，同樣規(guī)格的硅酸鹽多孔磚，每磚 11 孔，孔徑 26mm，空心率只有 21.2%，一次成孔 10～16塊磚，所施加的壓力為 500～800t。

4 綠色高性能混凝土及其制品的強(qiáng)度性能

本文列出的綠色高性能混凝土的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，除特別注明外，均為 100mm×100mm×100mm 密實(shí)試件的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，已乘以 0.95 的系數(shù)。

（1）蒸壓養(yǎng)護(hù)條件下，綠色高性能混凝土及其制品的強(qiáng)度性能。

各種綠色高性能混凝土硬化試件及其制品外觀如圖 4、5、6、7 所示。

低活性工業(yè)廢渣中，混凝土強(qiáng)度來(lái)源主要依靠水泥或石灰激發(fā)廢渣中的硅、鋁組分，生成以水化硅酸鈣凝膠為主的水化產(chǎn)物。但廢渣中的這些硅、鋁組分只有在高溫高壓養(yǎng)護(hù)條件下才能表現(xiàn)出較高的水化反應(yīng)活性，提高反應(yīng)速度，提高生產(chǎn)效率。因此試驗(yàn)一開(kāi)始就以蒸壓養(yǎng)護(hù)為主。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度：升溫 3 小時(shí)，恒溫 7 小時(shí)，降溫 2 小時(shí)，恒溫壓力1.0～1.2MPa。

表6 綠色高性能混凝土及其制品的強(qiáng)度性能

試驗(yàn)了綠色高性能混凝土的水泥混凝土、水泥膨脹珍珠注：除 S1-2 采用 P·C32.5R 水泥外，其余均為 P·O42.5 水泥。巖混凝土和硅酸鹽混凝土的各種配合比，檢測(cè)了混凝土及其小長(zhǎng)孔多排孔輕質(zhì)磚制品的強(qiáng)度性能，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果匯總于表 6 中。

從表 6 看出，由于采用干硬性的混凝土拌合物以及高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)，大摻量低活性廢渣的綠色高性能混凝土及其制品獲得了較好的強(qiáng)度性能，水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度都達(dá)到了 30MPa 以上。特別值得注意的是，用 P·C32.5R 水泥，廢渣摻量達(dá)到 86.3% 的配合比 S1-2，混凝土的蒸壓強(qiáng)度達(dá)到 51.5MPa。水泥膨脹珍珠巖混凝土，當(dāng)珍珠巖摻量為混合料的 5.5% 時(shí)，混凝土強(qiáng)度為 27.2MPa，制品強(qiáng)度則達(dá)到了11.4MPa；當(dāng)配合比各組成用量不變，變換部分原材料，將水膠比從 0.423 降至 0.336 時(shí)，水泥膨脹珍珠巖混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了 47.4MPa。為了得到更小密度的水泥膨脹珍珠巖混凝土制品，膨脹珍珠巖的摻量提高至 7.5%，混凝土的強(qiáng)度還可以達(dá)到 25.3MPa 和 21.3MPa，相應(yīng)的輕質(zhì)磚干密度可降至710kg/m3和 650kg/m3，強(qiáng)度仍可達(dá)到 9.5MPa 和 7.9MPa。硅酸鹽混凝土的配合比經(jīng)過(guò)調(diào)整，硅酸鹽綠色高性能混凝土的強(qiáng)度也可以達(dá)到 30MPa 以上，較高者已超過(guò) 40MPa。

表6 中的輕質(zhì)磚制品，當(dāng)母料的強(qiáng)度不低于 25MPa 時(shí)，輕質(zhì)磚的強(qiáng)度也基本可以達(dá)到 10MPa 以上。

表6 中有一現(xiàn)象筆者一直在關(guān)注。第一欄的配合比 S1-2采用的是 P·C32.5R 水泥，混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了 51.5MPa。筆者換用 P·O42.5 水泥時(shí)，預(yù)計(jì)混凝土的強(qiáng)度會(huì)比 P·C32.5R的高，結(jié)果只超過(guò) 40MPa。前兩次試驗(yàn)，認(rèn)為是試驗(yàn)誤差，但接下來(lái)的兩次試驗(yàn)，即使降低了水膠比，強(qiáng)度也沒(méi)有突破51.5MPa，都在 50MPa 左右，有較好的重現(xiàn)性。筆者對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了分析，認(rèn)為同樣的配合比，同樣的水泥用量，同樣的水膠比（或水膠比還要低一些），P·O42.5 水泥配制的混凝土強(qiáng)度，沒(méi)能超過(guò) P·C32.5R 水泥混凝土的強(qiáng)度，是因?yàn)?P·O42.5 水泥混凝土中存在著“堿過(guò)?！钡木壒省Ｋ嗷炷僚c硅酸鹽混凝土一樣，都應(yīng)有適宜的鈣硅比。P·C32.5R水泥混凝土強(qiáng)度高，是因?yàn)榛炷林锈}硅比比較合適，生成的水化產(chǎn)物以低堿性的水化硅酸鈣凝膠為主。而同樣用量的P·O42.5 水泥，因?yàn)樗嘀械氖炝虾勘?P·C32.5R 水泥高，混凝土中的水化 Ca(OH)2含量比 P·C32.5R 水泥混凝土中的高得多，造成 P·O42.5 水泥混凝土的鈣硅比偏大，即存在“堿過(guò)?！钡默F(xiàn)象。在高堿性的水化環(huán)境中，生成較多的高堿性水化硅酸鈣凝膠。高堿性水化硅酸鈣的強(qiáng)度比低堿性水化硅酸鈣的強(qiáng)度低，故 P·O42.5 水泥配制的混凝土強(qiáng)度，沒(méi)能超過(guò) P·C32.5R 水泥混凝土的強(qiáng)度。

根據(jù)這一思路，筆者對(duì)配合比作出調(diào)整，見(jiàn)表 7，降低P·O42.5 水泥用量，由 12.4% 降低至 11.2%，也作了其他相關(guān)的一些調(diào)整，并把水膠比降低至 0.316，混凝土強(qiáng)度突破了60MPa。再將水泥用量降至 10.7%，適當(dāng)增加礦粉摻量，以促進(jìn) Ca(OH)2的吸收，進(jìn)一步降低混凝土中的堿度，促使高堿性的水化硅酸鈣轉(zhuǎn)化為低堿性的水化硅酸鈣，混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了 66.4MPa。

只用了 10.7% 的水泥，廢渣摻量達(dá)到 88.0%，混凝土強(qiáng)度達(dá)到 66.4MPa，表明低活性工業(yè)廢渣的活性潛力得到了有效地挖掘。筆者做的試驗(yàn)還不夠多，試驗(yàn)次數(shù)很有限，一些技術(shù)手段還沒(méi)采用，比如采用粗骨料以進(jìn)一步降低水膠比；添加高活性的添加劑，最佳鈣硅比的確定；配合比進(jìn)一步優(yōu)化組合；采用減水劑以降低用水量；養(yǎng)護(hù)工藝、養(yǎng)護(hù)制度最佳工藝參數(shù)的確定等。這些都有待進(jìn)一步研究。也就是說(shuō)，綠色高性能混凝土的強(qiáng)度，還存在著進(jìn)一步挖掘的潛力。

P·O42.5 水泥混凝土配合比調(diào)整的過(guò)程，如表 7 所示。

表7 P·O42.5 水泥綠色高性能混凝土配合比 S2 的調(diào)整過(guò)程

（2）綠色高性能混凝土蒸壓強(qiáng)度和蒸養(yǎng)強(qiáng)度的對(duì)比試驗(yàn)

公司試驗(yàn)室目前還沒(méi)有大的蒸汽養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)設(shè)備。為了比較綠色高性能混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下和蒸壓養(yǎng)護(hù)條件下強(qiáng)度性能的差異，以水泥膠砂試模制作混凝土試件，每次制作一式兩份，每份兩個(gè)試模。一份拿去加氣混凝土車間作蒸壓養(yǎng)護(hù)，一份放進(jìn)試驗(yàn)室沸煮箱作蒸汽養(yǎng)護(hù)。在沸煮箱箱蓋的溢汽口插一支水銀溫度計(jì)。蒸汽養(yǎng)護(hù)制度：手動(dòng)開(kāi)動(dòng) 1kW，升溫至 45℃ 后關(guān)，讓其自行升溫至 50℃ 以上，在 50～60℃ 保溫 5h（期間以 1kW 調(diào)節(jié)保溫）；再開(kāi)動(dòng) 1kW，升溫至水沸騰，在 90～100℃ 恒溫 5h，然后關(guān)掉電源，任其自由降溫至60℃ 以下。

蒸壓試件從車間取回后，蒸壓蒸養(yǎng)試件同時(shí)脫模并做強(qiáng)度檢驗(yàn)，結(jié)果如表 8 所示。

表8 綠色高性能混凝土蒸養(yǎng)強(qiáng)度與蒸壓強(qiáng)度的對(duì)比試驗(yàn)（試件尺寸：40mm×40mm×160mm）

試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于水膠比較小的 S2、S3 水泥類綠色高性能混凝土，摻與不摻礦粉，蒸養(yǎng)強(qiáng)度皆約為蒸壓強(qiáng)度的65% 左右。對(duì)于水膠比較大的水泥膨脹珍珠巖綠色高性能混凝土，蒸養(yǎng)強(qiáng)度與蒸壓強(qiáng)度相差則不大，約 90% 左右。而對(duì)于硅酸鹽類綠色高性能混凝土，兩者強(qiáng)度差距較大，蒸養(yǎng)強(qiáng)度不到蒸壓強(qiáng)度的一半，表明硅酸鹽類綠色高性能混凝土，更適合高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)。

（3）自然養(yǎng)護(hù)條件下，綠色高性能混凝土的強(qiáng)度性能。

自然養(yǎng)護(hù)的試件，24h 脫模。脫模稱重后水中浸泡 10min以上，撈出后置于塑料袋中捆緊，放室內(nèi)至試驗(yàn)齡期。氣溫8～20℃。自然養(yǎng)護(hù)綠色高性能混凝土的強(qiáng)度，結(jié)果如表 9 所示。

表9 自然養(yǎng)護(hù)綠色高性能混凝土的強(qiáng)度

總體說(shuō)，自然養(yǎng)護(hù)的綠色高性能混凝土強(qiáng)度較低。常溫的水化環(huán)境中，低活性工業(yè)廢渣的水化反應(yīng)能力弱。其中沒(méi)有礦粉摻入的 S3 配合比，混凝土強(qiáng)度更低。有礦粉摻入時(shí)，反應(yīng)漸趨活躍。隨著礦粉摻量提高，混凝土 7d、28d 強(qiáng)度皆提高。相應(yīng)的輕質(zhì)磚制品，當(dāng)?shù)V粉摻量達(dá)到 12.8% 時(shí)，7d 強(qiáng)度可達(dá) 7.4MPa，28d 強(qiáng)度可達(dá) 15.7MPa，可以滿足小規(guī)模生產(chǎn)要求。

自然養(yǎng)護(hù)條件下，大摻量低活性工業(yè)廢渣綠色高性能混凝土長(zhǎng)期強(qiáng)度的發(fā)展，有待進(jìn)一步深入研究。

但是自然養(yǎng)護(hù)的混凝土制品，養(yǎng)護(hù)周期過(guò)長(zhǎng)，占用場(chǎng)地大，不適宜用于規(guī)?；a(chǎn)。且自然養(yǎng)護(hù)的制品，容易造成養(yǎng)護(hù)不到位。如果養(yǎng)護(hù)期間制品失水過(guò)多，將導(dǎo)致制品的抗?jié)B性能、強(qiáng)度性能變差，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。故混凝土制品的生產(chǎn)中，不推薦采用自然養(yǎng)護(hù)。（未完 待續(xù)）

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甘昌成（1950—），男，建材專業(yè)，高級(jí)工程師。長(zhǎng)期從事建材科研、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、質(zhì)量檢測(cè)以及混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制和應(yīng)用研究。已退休，現(xiàn)為環(huán)波公司技術(shù)顧問(wèn)。