沸石粉在混凝土中的应用问答汇总如下:
一、什么是沸石粉混凝土?
在配制水泥混凝土时,以一定量的沸石粉置换混凝土中的部分水泥而配制出来的混凝土就叫作沸石粉混凝土。在相应的工艺条件下,目前应用沸石粉已可以配制普通混凝土福高强棍凝土、泵送混凝土、抗渗混凝大,坑球棍凝土等等。
二、沸石粉混凝土有什么特点
沸石粉馄凝土流动性好,和易性好,不泌水,易浇筑。混凝土容易振捣密实。拆模后,混凝土表面平整光滑无气孔。二次接茬好,进行表面装修很容易结合。混凝上表面“泛碱现象”少,也有刊于浇筑清水混凝土。
三、沸石粉在混凝土中的作用机理是什么?
沸石粉是天然的沸石岩经磨细后的粉状物质。沸石岩在其形成过程中已经过天然高温锻烧。Zeolite本身没有活性,但在掺入水泥混凝土中以后,在水泥活性的激发下,沸石粉本身所含的活性二氧化硅、活性三氧化二铝以及含水氧化硅与含水氧化铝能与水泥水化时析出的氢氧化钙作川,生含水的硅酸钙凝胶与含水铝酸钙凝胶。提高了水泥水化程度,减少了孔隙率,使水泥石结构更致密,从而提高了混凝土的抗压强度,棍凝土的其它各项物理力学性能也相应地得到了提高。
四、使用沸石粉配制高强、超高强混凝土的增强机理是什么?
据清华大学土木工程系的研究认为,其增强机理主要表现在:
(1)沸石粉与水泥水化时析出的氢氧化钙反应,形成硅酸钙水化物,一方面促进水泥的进一步水化,同时新生成的硅酸钙水化物可使混凝土更加致密。
(2)沸石粉是一种多孔结构的矿物,其巨大的内外比表面积有利于其反应的进行。
(3)由于掺入了沸石粉,降低了混凝土的泌水量,混凝土的结构粘度提高,粗骨料裹浆量提高,从而改善了粗骨料与水泥的界面,使混凝土的宏观力学性能也得到提高。
(4)沸石粉棍凝土在自硬化过程中,沸石粉内部形成“自真空”状态,使沸石粉微粒与水泥凝胶之间通过化学作用与物理作用更加紧密地连接成一个整体,从宏观力学性能上提高抗压作用与抗拉作用。
(5)在低水灰比的水泥混凝土中,掺入沸石粉能提高水泥石的密实度。
五、混凝土中掺入沸石粉后对混凝土拌合物的性能有何影响?
混凝土拌合物的性能通常指混凝土的坍落度与和易性,而混凝土的和易性又可用粘聚性与保水性来表示。大量的试验证明,在使用部份沸石粉取代水泥以后,混凝土粗骨料裹浆量远大于同条件下纯水泥混凝土。因混凝土的粘聚性与保水性均得到改善。虽然在相同的川水量条件,沸石粉棍凝土拌合物的坍落度较纯水泥混凝土拌合物坍落度略小视采用外加剂性能的不同而不同,但混凝土拌合物坍落度是可以采用多种手段进行调整的,因此沸石粉混凝土拌合物的性能仍明显优于纯水泥混凝土。
六、那石粉对各种水泥的适应性如何?
除了火山灰水泥以外,沸石粉对常用的四大品种的水泥均有良好的适应性,国内专业杂志均有所报告。但对于矿碴硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥来说,由于在其组成成份中已加人相当比例的活性混合材或非活性混合材,所以在相同的胶结材料总量的情况下,沸石粉所替换的水泥重量必然比采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时所替换的水泥重量要少。对于其它品种的水泥或小厂水泥,也可以通过试验后决定合理使用量。
七、如何设计沸石粉混凝土配合比?
可以采用同普通水泥混凝土配合比同样的方法设计沸石粉混凝土配合比。按普通的水泥混凝土配合比设计完成后,按预先确定的沸石粉替代水泥的比例计算出沸石粉的使用量,然后在原定的水泥用量中减去沸石粉的用量。此时的水灰比应理解为水胶比。外加剂的使用应按胶结材料的总量进行计算。在确定用水量时对由于使用沸石粉而引起的混凝土拌合物的坍落度的下降应有所估计。
在理论配合比设计完成后,应进行室内试配并按结构的特点成型相应的试块,然后按规定进行各种试验。为了节省时间提高效率,通常在进行配合比设计时选择几个不同的水灰比和儿个不同的掺量,从而得到一个系列配合比。最后可以根据实际试验结果,从中选择一个最佳配合比作为施工配合比。
八、如何确定沸石粉替换水泥的最佳比例?
沸石粉混凝土中,沸石粉最多可替换40%的水泥用量,但在正式使用以前,应通过试配以确定一个切实可行的施工配合比。一般地说,在进行沸石粉混凝土配合比设计时,沸石粉替换水泥的比例可以参考以下几个原则。
(1)在配制标号较高的混凝土时,沸石粉的替换比例可按12-15%控制。对于单方水泥含量更高的“富混凝土”,比例还可更高些。
(2)如果采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,沸石粉的替换比例可以比采用矿碴硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥高5%左右。
(3)配制泵送混凝土时,沸石粉的替换量可以按10-15%控制。
(4)配制200#以下的低标号混凝土或对于单方水泥含量较低的贫混凝土,可以采用不等量替换。例如,用30%的沸石粉替换出20%的水泥。
(5)当计算胶结材料总量低于规范规定最低允许用量时,沸石粉的用量也可以采用“过量取代法”,其不足部份用沸石粉补充。
(6)使用矿碴水泥或粉煤灰水泥时,沸石粉替换比例不宜超过10%。
(7)由于沸石粉混凝土早期强度较低,因此在冬季其替换量应比常温降低3-5%
(8)配制沸石粉混凝土时,应按需要加入相应的外加剂。如果对早期强度有要求,还应加入早强剂或抗冻剂。
九、沸石粉混凝土对外加剂有什么要求?
沸石粉季凝止对外加剂没有什么特殊要求,即凡适用于水泥混凝土的外加剂也适用于沸石粉混凝土。但对于长距离运输的泵送混凝土来说,混凝土的坍落度损失情况是选择外加剂时首先要考虑的因素。所选的外加剂应能对水泥颗粒有一定分散作用,能破坏水泥浆凝聚絮状体的产生,从而使水泥浆粘度下降,流动性提高,和易性改善。应该选用能保证沸石粉混凝土在90min时坍落度损失不大于20%的外加剂,以便在现场施工时混凝土仍有良好的可泵性能。这一点对于构件断面小,钢筋密集的构件尤为重要。另外,混凝土的坍落度损失情况不仅与所选外加剂的品种、掺量有关,也与水泥的品种及其矿物组成有关。根据试验,水泥中C3A含量较高时,相同时间内混凝土坍落度损失也较大。如果还没有成功的经验可供参考,就应进行试配试验,以选释一种或数种适用外加剂。
十、沸石粉混凝土泵送性能如何?
沸石粉是泵送混凝土的理想掺合料。由于掺用沸石粉的混凝土具有良好的粘聚性与保水性,能克服混凝土的分层离析现象。在泵送压力下,能形成连续不断的混凝土流。另外,由于粒骨料裹浆量的增加,骨喊与泵送管道内壁的磨擦阻力减小,使混凝土具有良好的可泵性,可避免泵送时混凝土堵管、离析现象。
十一、在混凝土搅拌时如何添加沸石粉?
由于沸石粉颗粒小,容重轻,极易飞扬于空气之中。如果采用敞口式上料,那么在将沸石粉倾倒入搅拌机上料斗之中以及料斗内沸石粉进入搅拌筒时都会发生大量沸石粉飘散于空气中的现象,这样会对施工环境及机械设备造成严重污染。尤其是对搅拌机计量系统造成的污染将公使计量装置失灵,对施工操作人员的身体健康也会造成危害。因此,儿是有条件的单位,都应尽可能采用密闭式的上料系统,即如同散装水泥上料装置那样的系统。
十二、配制沸石粉混凝土时有哪些注意事项?
搅拌工艺对于沸石粉混凝土性能没有明显的影响,普通搅拌工艺也能获得较好的技术经济效果。但由于沸石粉混凝土粘度大,粘聚性好,搅拌时极易发生粘罐现象,因此在搅拌时应注意投料顺序,搅拌时间应比搅拌一般混凝土延长60-90s。一般要求是沸石粉与水泥、粗细骨料同时投入搅拌筒内,先干拌30-60S,再加水搅拌40-60S,即可出罐。如果使用粉状外加剂,可与水泥同时加入以便充分拌匀。如果使用液体外加剂,则可与搅拌用水同时加入。务必使混凝土拌合均匀,使外加剂的性能得到充分发挥,然后才可出罐。
十三、沸石粉混凝土在振捣时应注意什么?
沸石粉混凝土粘聚性好,但自流性较差。在振捣时除应按一般规定操作外,还应注意增加振捣点,不得漏振。有条件时应优先选用高频振捣器进行振捣。
十四、沸石粉混凝土抗冻性能如何?
在使用抗冻外加剂的情况下,掺沸石粉混凝土与纯水泥混凝土具有同等的抗冻性能,而后期(如180天)强度增长则优于纯水泥混凝土。
十五、沸石粉混凝土的抗碳化能力如何?
混凝土的抗碳化能力是检验混凝土耐久性的一项重要指标。试验表明,油石粉混凝土的28d快速碳化深度与混凝土标养28d抗压强度忘间有显著的相关性。碳化深度与混凝土内部孔结构有关,也与混凝土中的碱度有关。在沸石粉混凝土中掺用减水剂时,其抗碳化能力能有较大提高。为了提高沸石粉混凝土的抗碳化能力,应同时掺用减水剂。这样既能提高混凝土各龄期强度,又能保证其抗碳化能力不低于基准混凝土。
十六、沸石粉对混凝土抗渗性能的提高有何影响?
经磨细的沸石粉具有很大的内外表面积,内部充满了大小不一的空腔与管道,在拌入混凝土中以后,沸石粉立即表现出亲水作用,其内部的孔道与空腔为水分子所占据,降低了泌水量,避免了硬化后水泥石微裂缝的出现。在混凝土硬化的过程中,沸石粉所吸附的水份逐渐被排放出来,促进了水泥水化的进一步发生,使水泥石成为更紧密的整体。由此可见,沸石粉对提高混凝土结构抗渗性能的效果是非常显著的。据测定,掺沸石粉混凝土当抗渗试验达到时,劈开试件后量得渗水高度仅2-3cm。
十七、沸石粉对于混凝土中的碱骨料反应(AAR)有什么影响?
混凝土的碱骨料反应近来又引起国内学术界的高度重视。但关于在混凝土中掺入沸石粉以后,沸石粉对于碱骨料反应的影响,目前尚未发现专题研究报告。混凝土的碱骨料反应是一个长期渐进的过程。影响这一反应的因素很多,但一般认为主要是以下几方面使用了碱性骨料水泥中的含碱量较高随着混凝土设计标号的提高而引起水泥用量的提高,水泥中外掺混合材料的减少而导致水泥中碱含量的相对提高外加剂的应用尤其是防冻剂、早强剂的大量应用增加了混凝土中的碱含量。只要是碱,不论来自何处,都会加刷碱骨料反应。对碱骨料反应的防治或抑制,主要是针对以上这些因素进行研究,以降低混凝土中的碱含量。目前的研究己经证明混凝土中掺入沸石粉以后,沸石粉中的活性成份能够与水泥砂浆中的水化生成物C1(OH)2反应,生成硅酸钙凝胶与铝酸钙凝胶。反应的结果,使混凝土中的碱浓度不断降低。另外,由于沸石粉的使用,使混凝土中的水泥用量下降,也必然促使混凝土中碱含量相对下降。所以可以认为,混凝土中掺入适量的沸石粉,对于降低混凝土的碱含量,防治或抑制碱骨料反应是有利的。
十八、沸石粉混凝土硬化后的强度发展规律如何?
当配制混凝土的材料及施工工艺已经确定时,混凝土的强度就取决于水胶比的大小与各种材料的比例。沸石粉混凝土强度发展也遵循这一规律。当沸石粉的掺量超过合理的比例后,随着沸石粉的增加,混凝土的强度相应降低。掺沸石粉混凝土的早期强度较低,但随着龄期的增加,其后期强度增长幅度优于纯水泥混凝土。沸石粉棍凝土的抗折强度较纯水泥混凝土有所提高,从劈裂和抗折试验后试块的断面看,混凝土中呱以上的破坏是石子被剪坏。另外,混凝土的其它各项物理力学性能如轴心抗压强度、劈裂抗拉强度与混凝土立方体抗压强度的关系也表现出与纯水泥混凝土相同的发展规律。
十九、沸石粉混凝土能否用于滑模施工?
混凝上中由于掺用了沸石粉,使棍凝土和易性得到改善。同时,由于混凝土不离析,不泌水,稠度好,所有这些特点,对于采用滑模施工工艺都是有利的。采用滑模施的沸石粉混凝土墙体,表面平整光滑,颜色均匀一致,也有利于表面装修。目前已有这样的工程实例,如中建二局三公司在北京翠微园小区施工的高层塔楼。
二十、沸石粉能否用于大体积混凝土?
在大体积混凝土中掺入沸石粉以后,水泥的水化热峰值有所降低,放热高峰有所延迟,总的放热量也比纯水泥混凝土有所减少。所以沸石粉在大体积棍凝土中有很好的应用前景。沸石粉的掺量应通过专门的试验后确定。
二十一、沸石粉能否用于轻骨料混凝土中?
沸石粉可以用于轻骨料混凝土中。由于掺沸石粉的混凝土粘聚性好,可减轻骨料上浮现象,这对于保证轻骨料混凝土的匀质性是有利的。二十七、沸石粉能否用于砌筑砂浆沸石粉完全可以应用于砌筑砂浆。在满足砂浆强度及和易性的前提下,可用肠的沸石粉取代肠的水泥。沸石粉的掺量太大时,砂浆强度下降较大,因此应预先进行试配。掺沸石粉的砌筑砂浆和易性好,不泌水,粘结性强,易于摊铺操作,可以提高砌体的灰浆饱满度。应用沸石粉还可
以有效地解决使用高标号水泥配制砂浆时浪费水泥问题。
二十二、使用沸石粉的经济效益如何?
使用沸石粉可以为用户带来巨大的经济效益。以目前北京市的水泥价格,加上运输费、汤散费、管理费,每吨运到现场的价格约为213元。而袋装沸石粉运到现场价格为100元吨。以一个年产商品混凝土5000m的小型搅拌站来计算,如果每立方米混凝土使用沸石粉45kg(约占胶结材料总量的10-12%),那么一年可以节约水泥2250吨,价值约48万元或每年可以降低成本约25万元。由于生产水泥的能耗高,而沸石粉的加工工艺简单,所以在目前国内能源紧张的情况下,使用沸石粉还有巨大的社会效益。
关于沸石粉的其他问题汇总:
一、什么是沸石粉?
沸石粉是沸石岩经磨细后形成的一种粉状建筑材料。沸石岩是含水硅铝酸盐矿物,系火山爆发过程中形成的,属于火山灰材料。沸石岩有三十多个品种,目前被开发应用于混凝土或砂浆作掺合料的,主要是Clinoptilolite和丝光沸石。沸石岩经过磨细,或加入少量改性材料后一起磨细,就成为沸石粉。
二、沸石粉的主要矿物成分是什么?
沸石粉的主要化学成份是二氧化硅60-70%,三氧化二铝10-13%,可溶硅5-12%,可溶铝6-9%,其主要矿物成份占沸石粉总重量的60%以上。
三、沸石粉的品质指标如何控制?
沸石粉是一种火山灰质材料,其质量指标应该符合国家标准《用于水泥中的火山灰质材料》GB2847一81的有关规定。目前尚未见到统一的沸石粉标准,但开发利用沸石粉较早的中建二局及中建一局都制订有自己的标准。对沸石粉的一般技术要求如下:细度0.08mm,方孔筛之筛余≤8%,吸氨值≥100meq/100g,比重2.2-2.4,容重700-800kg加,火山灰试验合格。
四、沸石粉的细度对沸石粉的质量有何影响?
在一定范围内,沸石粉的细度与沸石粉对混凝土的增强效果关系密切。沸石粉细度的变化影响掺入水泥混凝土中沸石粉表面能及表面活性的变化,影响其参与水化反应的能力。最终反映在对混凝土宏观力学性能的影响上。细度小,则火山灰反应速度快。据测定,当沸石粉的平均颗粒直径比水泥的平均颗粒直径略小时,沸石粉对混凝土的增强效果最好。
五、什么是沸石粉的火山灰活性?
沸石粉对混凝土的增强作用,从化学作用上看主要是沸石粉中的活性成份与水泥水化产物化合,生成硅酸钙与铝酸钙,这一反应称之为火山灰反应。沸石粉进行火灰反应的能力,就是火山灰活性。火山灰活性的高低,客观上可以反映出沸石粉对混凝土增强效果的大小。
六、对沸石粉的保管有何要求?
由于沸石粉颗粒本身特殊的结构所决定,沸石粉极易吸潮。例如在相对湿度为90%的环境中,沸石粉三周吸湿率可达8%。所以,袋装沸石粉在保管中应注意防潮,绝对避免遭受雨水冲淋。轻微受潮将导致沸石粉结块成团,搅拌时难以充分分散均匀。在采用自动上料时输送困难。如受雨水冲淋,将可使有效矿物成份被雨水冲走,使沸石粉增强效果下降。沸石粉应在室内贮存。码放时应架空离地面以上。在正常保管情况下,贮存期不宜超过一年。
沸石粉的外观及包装方式与水泥极为相似,在贮存或使用时应与水泥严格区分,切实避免在施工中造成错用材料的质量事故。
七、沸石粉采用何种包装供货?
目前,沸石粉都采用袋装方式供货,这对于小型工地搅拌站或零星使用单位来说是必要的。但对于大型工程的现场混凝土供应站或各种规模的商品混凝土供应站来说,由于沸石粉用量较大,搅拌上料的自动化程度较高,沸石粉上料方式容易实现自动控制。
他们迫切要求生产厂家能采用散装方式供货。这样,用户只要自备一个沸石粉筒仓,即可通过独立的螺旋输送系统与自动计量装置,与其它几种材料的上料计量系统实现联动或程控。不仅能进一步降低成本,而且净化了环境,减轻工人劳动强度。