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沸石粉及其在高性能混凝土中的應用
信息來源：濰坊沸石生物技術開發(fā)中心 作者：
論述了沸石粉的物理化學性質、品質指標、火山灰活性及其評定方法等。分析了沸石粉對高性能混凝土的改性作用:可提高拌合物的裹漿量;因沸石粉的吸水量較大,需同時摻加高效減水劑或與粉煤灰復合以改善混凝土的和易性;沸石粉高性能混凝土的早期強度較低,后期強度因火山灰反應漿體的密實度增加而有所提高;能夠有效抑制混凝土的堿骨料反應,并可提高混凝土的抗碳化和抗鋼筋銹蝕耐久性。
高性能混凝土以其良好的流動性、較高的強度和耐久性,代表了當今水泥混凝土技術及混凝土材料的發(fā)展方向。高性能混凝土的研究與開發(fā)應用,是對傳統(tǒng)混凝土技術性能的重大突破,在節(jié)能、工程質量、工程經濟、環(huán)境和勞動保護等方面都具有重大的意義。歐美、日本等發(fā)達國家十分注意高強、高性能混凝土的研究與開發(fā),如日本已在進行C100混凝土的研究。隨著我國重點工程及各種高層建筑、特種結構工程建設的不斷發(fā)展,設計上越來越多地采用C60以上的高強、高性能混凝土。可以預見,高性能混凝土在工程上的應用領域將迅速擴大,并取得更大、更多的技術經濟效益。
目前,配制高性能混凝土普遍采用的技術措施主要有:(1)使用高標號的水泥并摻加高效減水劑。保證混凝土在良好的施工性能條件下盡可能地降低水膠比(<0135),以最大限度地減少漿體中毛細孔和骨料—漿體之間界面裂縫,增大混凝土的均質性和密實度;(2)摻入第六組分實現混凝土的高性能化。如硅灰、礦渣微粉、粉煤灰、沸石粉、稻殼灰等高活性礦物摻和料,不僅可以節(jié)約水泥以降低成本、保護環(huán)境,而且能夠改善混凝土的各項性能,如降低水化熱和堿度,改善混凝土的物理力學性能,提高水泥石的密實性和混凝土的體積穩(wěn)定性。
沸石粉是天然沸石巖經磨細后形成的一種火山灰質材料,含有大量活性的SiO2和Al2O3,其火山灰活性僅次于硅灰,而優(yōu)于粉煤灰和礦渣[2]。世界上已發(fā)現沸石礦床1000多處,美國、前蘇聯(lián)、加拿大、英國、澳大利亞、日本等國年產量均在50萬t,我國是天然資源豐富的國家之一,自1972年以來已發(fā)現沸石礦床和礦點400多處,已探明儲量達100億t,預測天然沸石遠景可達500億t,完全可以滿足我國農業(yè)發(fā)展的需要。因此,沸石作為一種價廉并容易開采的天然礦物,用來配制高性能混凝土具有較普遍的適用性和經濟性。
沸石具有特殊的格架狀晶體結構,決定了它具有吸附性、離子交換性和較高的火山灰活性等物理化學性質。沸石粉用作高性能混凝土的礦物摻和料具有很好的改性作用:提高混凝土拌合物的裹漿量,但坍落度經時損失較大,需要與高效減水劑雙摻或與粉煤灰復合雙摻來改善拌和物的和易性;沸石粉高性能混凝土的早期強度較低,后期密實度和強度都能夠提高;沸石粉能夠有效抑制高性能混凝土的堿骨料反應,并能提高混凝土的抗碳化和鋼筋銹蝕耐久性。我國的沸石礦藏分布量大面廣、價廉并易于開發(fā),用作高性能混凝土的礦物摻和料具有較大的適用性和經濟性。
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