硅砂粉在c80高強(qiáng)管樁中的應(yīng)用研究

硅砂粉在c80高強(qiáng)管樁中的應(yīng)用研究

硅砂粉是目前壓蒸養(yǎng)護(hù)過(guò)程中常用的原料。我們公司生產(chǎn)的硅砂粉按照《gb/t34684-2001建筑砂》的規(guī)定使用，其中硅含量為90.0%。經(jīng)過(guò)干燥和研磨后，一定厚度的石英砂或碎石粉被粉碎。c80預(yù)制混凝土管的c80預(yù)制混凝土砌塊的硅砂粉必須滿(mǎn)足jc和t950-2005的要求。硅砂粉在混凝土中可起到填充密實(shí)作用并參與反應(yīng),在常溫條件下就開(kāi)始與溶解的Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),隨著反應(yīng)溫度的提高,反應(yīng)速度也越來(lái)越快。當(dāng)溫度達(dá)到150℃時(shí)就開(kāi)始逐步形成結(jié)晶程度很好的托勃莫來(lái)石型的水化硅酸鈣結(jié)晶體,提高了混凝土的強(qiáng)度。另外少量剩余Ca(OH)2可對(duì)混凝土的鋼筋起到堿性保護(hù)的作用。在管樁行業(yè)中硅砂粉可以代替35%左右的水泥,基于此直接將砂作為混合材生產(chǎn)水泥也是值得探討的,本文對(duì)此進(jìn)行了應(yīng)用研究。1易于研磨的比較現(xiàn)將以下3種配方的試樣進(jìn)行易磨性的比較,粉磨時(shí)間為35min,結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)易磨性系數(shù):試樣2>試樣3>試樣1。2生產(chǎn)價(jià)格2.1水泥蒸養(yǎng)條件比較對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度和混凝土試配強(qiáng)度進(jìn)行了多次試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2和表3。其中,水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)定按GB/T17671—1999進(jìn)行,混凝土強(qiáng)度測(cè)定按GB/T50081—2002進(jìn)行,其蒸養(yǎng)條件為按照蒸養(yǎng)工藝蒸養(yǎng)5h,恒溫控制在(90±2)℃,壓蒸條件為按照壓蒸工藝壓蒸7h,恒壓控制在(1.00±0.05)MPa。由表2可見(jiàn),摻砂磨制的水泥較摻石灰石粉磨制的水泥28d抗壓強(qiáng)度低2.7MPa,這主要是由于在(20±1)℃標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下,硅砂粉與溶解的Ca(OH)2反應(yīng)極其緩慢,不能發(fā)揮其作用。而由表3可見(jiàn),摻砂水泥的混凝土強(qiáng)度比摻石灰石粉水泥的混凝土強(qiáng)度高出6.9MPa,說(shuō)明硅砂粉在壓蒸養(yǎng)護(hù)下與溶解的Ca(OH)2反應(yīng),增加了強(qiáng)度。2.2砂作混合材對(duì)混凝土壓蒸強(qiáng)度的影響根據(jù)易磨性比較可知,摻砂后將會(huì)影響磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。現(xiàn)以Φ3.2m×13m的帶預(yù)破碎開(kāi)路水泥磨生產(chǎn)P·Ⅱ52.5級(jí)水泥為例,在2個(gè)月的試驗(yàn)中,以石灰石粉作混合材其產(chǎn)量約50.0t/h,以砂作混合材其產(chǎn)量約為46.5t/h,產(chǎn)量低必然帶來(lái)電費(fèi)的增加,但從表3可知,摻5%砂作混合材的水泥其混凝土壓蒸強(qiáng)度較高,因此為降低成本水泥中砂的摻量可以適當(dāng)提高,同樣能保證壓蒸強(qiáng)度。3降低水泥混凝土的壓蒸強(qiáng)度根據(jù)混凝土試配強(qiáng)度情況,摻砂生產(chǎn)的水泥其混凝土壓蒸強(qiáng)度較高,故我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中將砂的摻量從5%提高到6.5%,配方為:熟料89%、砂6.5%、石膏4.5%。而摻石灰石粉生產(chǎn)的水泥混凝土試配強(qiáng)度最低,故在實(shí)際生產(chǎn)中將石灰石粉摻量由5%降低至4%,配方為:熟料91.5%、石灰石粉4%、石膏4.5%。這2種水泥在生產(chǎn)C80管樁過(guò)程中,混凝土的壓蒸強(qiáng)度均能達(dá)到95MPa。近期原材料價(jià)格(以下為2010年5月市場(chǎng)含稅價(jià))為:熟料229元/t,砂46.4元/t(原價(jià)45元/t,水分5%,折算與石灰石粉同等水分條件下),石灰石粉35元/t(含水2%),石膏45元/t,研磨體7250元/t。1平均電耗及造價(jià)按上述實(shí)際生產(chǎn)中摻砂的配方計(jì)算,原材料成本為208.85元/t。摻砂臺(tái)時(shí)產(chǎn)量約46.5t/h,平均電耗約43kWh/t,電費(fèi)單價(jià)25.80元/t(以0.6元/kWh計(jì)算)。研磨體消耗約325g/t(單獨(dú)粉磨硅砂粉時(shí),高鉻研磨體消耗約2.4kg/t),單價(jià)約2.36元/t。合計(jì):237.01元/t(工資、折舊和維修等因素未計(jì)入)。2產(chǎn)量與電耗按上述實(shí)際生產(chǎn)中摻石灰石粉的配方計(jì)算,原材料成本為212.96元/t。摻石灰石粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量約50t/h,平均電耗約40kWh/t,電費(fèi)單價(jià)24.00元/t。研磨體消耗約:180g/t,單價(jià)約1.31元/t。合計(jì):238.27元/t(工資、折舊和維修等因素未計(jì)入)。3摻砂比摻石灰粉可(1)摻砂作混合材將在隔倉(cāng)板、襯板損耗方面增加0.1元/t。(2)摻石灰石粉時(shí)水泥產(chǎn)量增加,設(shè)備折舊周期可以縮短,同時(shí)單價(jià)維修費(fèi)用也可以減少,按減少0.1元/t算,則最終摻砂比摻石灰石粉單價(jià)低1.06元/t(由于各地區(qū)原材料價(jià)格不同,以上僅作參考)。4摻砂試驗(yàn)中的水泥性能以上僅從強(qiáng)度和成