沸石粉在混凝土中的應(yīng)用問答匯總?cè)缦拢?/p>

一、什么是沸石粉混凝土？

在配制水泥混凝土?xí)r，以一定量的沸石粉置換混凝土中的部分水泥而配制出來的混凝土就叫作沸石粉混凝土。在相應(yīng)的工藝條件下，目前應(yīng)用沸石粉已可以配制普通混凝土福高強(qiáng)棍凝土、泵送混凝土、抗?jié)B混凝大，坑球棍凝土等等。

二、沸石粉混凝土有什么特點(diǎn)

沸石粉餛凝土流動性好，和易性好，不泌水，易澆筑?；炷寥菀渍駬v密實(shí)。拆模后，混凝土表面平整光滑無氣孔。二次接茬好，進(jìn)行表面裝修很容易結(jié)合?；炷媳砻妗胺簤A現(xiàn)象”少，也有刊于澆筑清水混凝土。

三、沸石粉在混凝土中的作用機(jī)理是什么？

沸石粉是天然的沸石巖經(jīng)磨細(xì)后的粉狀物質(zhì)。沸石巖在其形成過程中已經(jīng)過天然高溫鍛燒。沸石本身沒有活性，但在摻入水泥混凝土中以后，在水泥活性的激發(fā)下，沸石粉本身所含的活性二氧化硅、活性三氧化二鋁以及含水氧化硅與含水氧化鋁能與水泥水化時析出的氫氧化鈣作川，生含水的硅酸鈣凝膠與含水鋁酸鈣凝膠。提高了水泥水化程度，減少了孔隙率，使水泥石結(jié)構(gòu)更致密，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度，棍凝土的其它各項物理力學(xué)性能也相應(yīng)地得到了提高。

四、使用沸石粉配制高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土的增強(qiáng)機(jī)理是什么？

據(jù)清華大學(xué)土木工程系的研究認(rèn)為，其增強(qiáng)機(jī)理主要表現(xiàn)在：

（1）沸石粉與水泥水化時析出的氫氧化鈣反應(yīng)，形成硅酸鈣水化物，一方面促進(jìn)水泥的進(jìn)一步水化，同時新生成的硅酸鈣水化物可使混凝土更加致密。

（2）沸石粉是一種多孔結(jié)構(gòu)的礦物，其巨大的內(nèi)外比表面積有利于其反應(yīng)的進(jìn)行。

（3）由于摻入了沸石粉，降低了混凝土的泌水量，混凝土的結(jié)構(gòu)粘度提高，粗骨料裹漿量提高，從而改善了粗骨料與水泥的界面，使混凝土的宏觀力學(xué)性能也得到提高。

（4）沸石粉棍凝土在自硬化過程中，沸石粉內(nèi)部形成“自真空”狀態(tài)，使沸石粉微粒與水泥凝膠之間通過化學(xué)作用與物理作用更加緊密地連接成一個整體，從宏觀力學(xué)性能上提高抗壓作用與抗拉作用。

（5）在低水灰比的水泥混凝土中，摻入沸石粉能提高水泥石的密實(shí)度。

五、混凝土中摻入沸石粉后對混凝土拌合物的性能有何影響？

混凝土拌合物的性能通常指混凝土的坍落度與和易性，而混凝土的和易性又可用粘聚性與保水性來表示。大量的試驗證明，在使用部份沸石粉取代水泥以后，混凝土粗骨料裹漿量遠(yuǎn)大于同條件下純水泥混凝土。因混凝土的粘聚性與保水性均得到改善。雖然在相同的川水量條件，沸石粉棍凝土拌合物的坍落度較純水泥混凝土拌合物坍落度略小視采用外加劑性能的不同而不同，但混凝土拌合物坍落度是可以采用多種手段進(jìn)行調(diào)整的，因此沸石粉混凝土拌合物的性能仍明顯優(yōu)于純水泥混凝土。

六、那石粉對各種水泥的適應(yīng)性如何？

除了火山灰水泥以外，沸石粉對常用的四大品種的水泥均有良好的適應(yīng)性，國內(nèi)專業(yè)雜志均有所報告。但對于礦碴硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥來說，由于在其組成成份中已加人相當(dāng)比例的活性混合材或非活性混合材，所以在相同的膠結(jié)材料總量的情況下，沸石粉所替換的水泥重量必然比采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時所替換的水泥重量要少。對于其它品種的水泥或小廠水泥，也可以通過試驗后決定合理使用量。

七、如何設(shè)計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樣的方法設(shè)計沸石粉混凝土配合比。按普通的水泥混凝土配合比設(shè)計完成后，按預(yù)先確定的沸石粉替代水泥的比例計算出沸石粉的使用量，然后在原定的水泥用量中減去沸石粉的用量。此時的水灰比應(yīng)理解為水膠比。外加劑的使用應(yīng)按膠結(jié)材料的總量進(jìn)行計算。在確定用水量時對由于使用沸石粉而引起的混凝土拌合物的坍落度的下降應(yīng)有所估計。

在理論配合比設(shè)計完成后，應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)試配并按結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)成型相應(yīng)的試塊，然后按規(guī)定進(jìn)行各種試驗。為了節(jié)省時間提高效率，通常在進(jìn)行配合比設(shè)計時選擇幾個不同的水灰比和兒個不同的摻量，從而得到一個系列配合比。最后可以根據(jù)實(shí)際試驗結(jié)果，從中選擇一個最佳配合比作為施工配合比。

八、如何確定沸石粉替換水泥的最佳比例？

沸石粉混凝土中，沸石粉最多可替換40%的水泥用量，但在正式使用以前，應(yīng)通過試配以確定一個切實(shí)可行的施工配合比。一般地說，在進(jìn)行沸石粉混凝土配合比設(shè)計時，沸石粉替換水泥的比例可以參考以下幾個原則。

（1）在配制標(biāo)號較高的混凝土?xí)r，沸石粉的替換比例可按12-15%控制。對于單方水泥含量更高的“富混凝土”，比例還可更高些。

（2）如果采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，沸石粉的替換比例可以比采用礦碴硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥高5%左右。

（3）配制泵送混凝土?xí)r，沸石粉的替換量可以按10-15%控制。

（4）配制200#以下的低標(biāo)號混凝土或?qū)τ趩畏剿嗪枯^低的貧混凝土，可以采用不等量替換。例如，用30%的沸石粉替換出20%的水泥。

（5）當(dāng)計算膠結(jié)材料總量低于規(guī)范規(guī)定最低允許用量時，沸石粉的用量也可以采用“過量取代法”，其不足部份用沸石粉補(bǔ)充。

（6）使用礦碴水泥或粉煤灰水泥時，沸石粉替換比例不宜超過10%。

（7）由于沸石粉混凝土早期強(qiáng)度較低，因此在冬季其替換量應(yīng)比常溫降低3-5%

（8）配制沸石粉混凝土?xí)r，應(yīng)按需要加入相應(yīng)的外加劑。如果對早期強(qiáng)度有要求，還應(yīng)加入早強(qiáng)劑或抗凍劑。

九、沸石粉混凝土對外加劑有什么要求？

沸石粉季凝止對外加劑沒有什么特殊要求，即凡適用于水泥混凝土的外加劑也適用于沸石粉混凝土。但對于長距離運(yùn)輸?shù)谋盟突炷羴碚f，混凝土的坍落度損失情況是選擇外加劑時首先要考慮的因素。所選的外加劑應(yīng)能對水泥顆粒有一定分散作用，能破壞水泥漿凝聚絮狀體的產(chǎn)生，從而使水泥漿粘度下降，流動性提高，和易性改善。應(yīng)該選用能保證沸石粉混凝土在90min時坍落度損失不大于20%的外加劑，以便在現(xiàn)場施工時混凝土仍有良好的可泵性能。這一點(diǎn)對于構(gòu)件斷面小，鋼筋密集的構(gòu)件尤為重要。另外，混凝土的坍落度損失情況不僅與所選外加劑的品種、摻量有關(guān)，也與水泥的品種及其礦物組成有關(guān)。根據(jù)試驗，水泥中C3A含量較高時，相同時間內(nèi)混凝土坍落度損失也較大。如果還沒有成功的經(jīng)驗可供參考，就應(yīng)進(jìn)行試配試驗，以選釋一種或數(shù)種適用外加劑。

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摻合料。由于摻用沸石粉的混凝土具有良好的粘聚性與保水性，能克服混凝土的分層離析現(xiàn)象。在泵送壓力下，能形成連續(xù)不斷的混凝土流。另外，由于粒骨料裹漿量的增加，骨喊與泵送管道內(nèi)壁的磨擦阻力減小，使混凝土具有良好的可泵性，可避免泵送時混凝土堵管、離析現(xiàn)象。

十一、在混凝土攪拌時如何添加沸石粉？

由于沸石粉顆粒小，容重輕，極易飛揚(yáng)于空氣之中。如果采用敞口式上料，那么在將沸石粉傾倒入攪拌機(jī)上料斗之中以及料斗內(nèi)沸石粉進(jìn)入攪拌筒時都會發(fā)生大量沸石粉飄散于空氣中的現(xiàn)象，這樣會對施工環(huán)境及機(jī)械設(shè)備造成嚴(yán)重污染。尤其是對攪拌機(jī)計量系統(tǒng)造成的污染將公使計量裝置失靈，對施工操作人員的身體健康也會造成危害。因此，兒是有條件的單位，都應(yīng)盡可能采用密閉式的上料系統(tǒng)，即如同散裝水泥上料裝置那樣的系統(tǒng)。

十二、配制沸石粉混凝土?xí)r有哪些注意事項？

攪拌工藝對于沸石粉混凝土性能沒有明顯的影響，普通攪拌工藝也能獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但由于沸石粉混凝土粘度大，粘聚性好，攪拌時極易發(fā)生粘罐現(xiàn)象，因此在攪拌時應(yīng)注意投料順序，攪拌時間應(yīng)比攪拌一般混凝土延長60-90s。一般要求是沸石粉與水泥、粗細(xì)骨料同時投入攪拌筒內(nèi)，先干拌30-60S，再加水?dāng)嚢?0-60S，即可出罐。如果使用粉狀外加劑，可與水泥同時加入以便充分拌勻。如果使用液體外加劑，則可與攪拌用水同時加入。務(wù)必使混凝土拌合均勻，使外加劑的性能得到充分發(fā)揮，然后才可出罐。

十三、沸石粉混凝土在振搗時應(yīng)注意什么？

沸石粉混凝土粘聚性好，但自流性較差。在振搗時除應(yīng)按一般規(guī)定操作外，還應(yīng)注意增加振搗點(diǎn)，不得漏振。有條件時應(yīng)優(yōu)先選用高頻振搗器進(jìn)行振搗。

十四、沸石粉混凝土抗凍性能如何？

在使用抗凍外加劑的情況下，摻沸石粉混凝土與純水泥混凝土具有同等的抗凍性能，而后期（如180天）強(qiáng)度增長則優(yōu)于純水泥混凝土。

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檢驗混凝土耐久性的一項重要指標(biāo)。試驗表明，油石粉混凝土的28d快速碳化深度與混凝土標(biāo)養(yǎng)28d抗壓強(qiáng)度忘間有顯著的相關(guān)性。碳化深度與混凝土內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與混凝土中的堿度有關(guān)。在沸石粉混凝土中摻用減水劑時，其抗碳化能力能有較大提高。為了提高沸石粉混凝土的抗碳化能力，應(yīng)同時摻用減水劑。這樣既能提高混凝土各齡期強(qiáng)度，又能保證其抗碳化能力不低于基準(zhǔn)混凝土。

十六、沸石粉對混凝土抗?jié)B性能的提高有何影響？

經(jīng)磨細(xì)的沸石粉具有很大的內(nèi)外表面積，內(nèi)部充滿了大小不一的空腔與管道，在拌入混凝土中以后，沸石粉立即表現(xiàn)出親水作用，其內(nèi)部的孔道與空腔為水分子所占據(jù)，降低了泌水量，避免了硬化后水泥石微裂縫的出現(xiàn)。在混凝土硬化的過程中，沸石粉所吸附的水份逐漸被排放出來，促進(jìn)了水泥水化的進(jìn)一步發(fā)生，使水泥石成為更緊密的整體。由此可見，沸石粉對提高混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能的效果是非常顯著的。據(jù)測定，摻沸石粉混凝土當(dāng)抗?jié)B試驗達(dá)到時，劈開試件后量得滲水高度僅2-3cm。

十七、沸石粉對于混凝土中的堿骨料反應(yīng)（AAR）有什么影響？

混凝土的堿骨料反應(yīng)近來又引起國內(nèi)學(xué)術(shù)界的高度重視。但關(guān)于在混凝土中摻入沸石粉以后，沸石粉對于堿骨料反應(yīng)的影響，目前尚未發(fā)現(xiàn)專題研究報告?；炷恋膲A骨料反應(yīng)是一個長期漸進(jìn)的過程。影響這一反應(yīng)的因素很多，但一般認(rèn)為主要是以下幾方面使用了堿性骨料水泥中的含堿量較高隨著混凝土設(shè)計標(biāo)號的提高而引起水泥用量的提高，水泥中外摻混合材料的減少而導(dǎo)致水泥中堿含量的相對提高外加劑的應(yīng)用尤其是防凍劑、早強(qiáng)劑的大量應(yīng)用增加了混凝土中的堿含量。只要是堿，不論來自何處，都會加刷堿骨料反應(yīng)。對堿骨料反應(yīng)的防治或抑制，主要是針對以上這些因素進(jìn)行研究，以降低混凝土中的堿含量。目前的研究己經(jīng)證明混凝土中摻入沸石粉以后，沸石粉中的活性成份能夠與水泥砂漿中的水化生成物C1（OH）2反應(yīng)，生成硅酸鈣凝膠與鋁酸鈣凝膠。反應(yīng)的結(jié)果，使混凝土中的堿濃度不斷降低。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堿含量相對下降。所以可以認(rèn)為，混凝土中摻入適量的沸石粉，對于降低混凝土的堿含量，防治或抑制堿骨料反應(yīng)是有利的。

十八、沸石粉混凝土硬化后的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律如何？

當(dāng)配制混凝土的材料及施工工藝已經(jīng)確定時，混凝土的強(qiáng)度就取決于水膠比的大小與各種材料的比例。沸石粉混凝土強(qiáng)度發(fā)展也遵循這一規(guī)律。當(dāng)沸石粉的摻量超過合理的比例后，隨著沸石粉的增加，混凝土的強(qiáng)度相應(yīng)降低。摻沸石粉混凝土的早期強(qiáng)度較低，但隨著齡期的增加，其后期強(qiáng)度增長幅度優(yōu)于純水泥混凝土。沸石粉棍凝土的抗折強(qiáng)度較純水泥混凝土有所提高，從劈裂和抗折試驗后試塊的斷面看，混凝土中呱以上的破壞是石子被剪壞。另外，混凝土的其它各項物理力學(xué)性能如軸心抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度與混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系也表現(xiàn)出與純水泥混凝土相同的發(fā)展規(guī)律。

十九、沸石粉混凝土能否用于滑模施工？

混凝上中由于摻用了沸石粉，使棍凝土和易性得到改善。同時，由于混凝土不離析，不泌水，稠度好，所有這些特點(diǎn)，對于采用滑模施工工藝都是有利的。采用滑模施的沸石粉混凝土墻體，表面平整光滑，顏色均勻一致，也有利于表面裝修。目前已有這樣的工程實(shí)例，如中建二局三公司在北京翠微園小區(qū)施工的高層塔樓。

二十、沸石粉能否用于大體積混凝土？

在大體積混凝土中摻入沸石粉以后，水泥的水化熱峰值有所降低，放熱高峰有所延遲，總的放熱量也比純水泥混凝土有所減少。所以沸石粉在大體積棍凝土中有很好的應(yīng)用前景。沸石粉的摻量應(yīng)通過專門的試驗后確定。

二十一、沸石粉能否用于輕骨料混凝土中？

沸石粉可以用于輕骨料混凝土中。由于摻沸石粉的混凝土粘聚性好，可減輕骨料上浮現(xiàn)象，這對于保證輕骨料混凝土的勻質(zhì)性是有利的。二十七、沸石粉能否用于砌筑砂漿沸石粉完全可以應(yīng)用于砌筑砂漿。在滿足砂漿強(qiáng)度及和易性的前提下，可用腸的沸石粉取代腸的水泥。沸石粉的摻量太大時，砂漿強(qiáng)度下降較大，因此應(yīng)預(yù)先進(jìn)行試配。摻沸石粉的砌筑砂漿和易性好，不泌水，粘結(jié)性強(qiáng)，易于攤鋪操作，可以提高砌體的灰漿飽滿度。應(yīng)用沸石粉還可

以有效地解決使用高標(biāo)號水泥配制砂漿時浪費(fèi)水泥問題。

二十二、使用沸石粉的經(jīng)濟(jì)效益如何？

使用沸石粉可以為用戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以目前北京市的水泥價格，加上運(yùn)輸費(fèi)、湯散費(fèi)、管理費(fèi)，每噸運(yùn)到現(xiàn)場的價格約為213元。而袋裝沸石粉運(yùn)到現(xiàn)場價格為100元噸。以一個年產(chǎn)商品混凝土5000m的小型攪拌站來計算，如果每立方米混凝土使用沸石粉45kg（約占膠結(jié)材料總量的10-12%），那么一年可以節(jié)約水泥2250噸，價值約48萬元或每年可以降低成本約25萬元。由于生產(chǎn)水泥的能耗高，而沸石粉的加工工藝簡單，所以在目前國內(nèi)能源緊張的情況下，使用沸石粉還有巨大的社會效益。

關(guān)于沸石粉的其他問題匯總：

一、什么是沸石粉？

沸石粉是沸石巖經(jīng)磨細(xì)后形成的一種粉狀建筑材料。沸石巖是含水硅鋁酸鹽礦物，系火山爆發(fā)過程中形成的，屬于火山灰材料。沸石巖有三十多個品種，目前被開發(fā)應(yīng)用于混凝土或砂漿作摻合料的，主要是斜發(fā)沸石和絲光沸石。沸石巖經(jīng)過磨細(xì)，或加入少量改性材料后一起磨細(xì)，就成為沸石粉。

二、沸石粉的主要礦物成分是什么？

沸石粉的主要化學(xué)成份是二氧化硅60-70%，三氧化二鋁10-13%，可溶硅5-12%，可溶鋁6-9%，其主要礦物成份占沸石粉總重量的60%以上。

三、沸石粉的品質(zhì)指標(biāo)如何控制？

沸石粉是一種火山灰質(zhì)材料，其質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥中的火山灰質(zhì)材料》GB2847一81的有關(guān)規(guī)定。目前尚未見到統(tǒng)一的沸石粉標(biāo)準(zhǔn)，但開發(fā)利用沸石粉較早的中建二局及中建一局都制訂有自己的標(biāo)準(zhǔn)。對沸石粉的一般技術(shù)要求如下：細(xì)度0.08mm，方孔篩之篩余≤8%，吸氨值≥100meq/100g，比重2.2-2.4，容重700-800kg加，火山灰試驗合格。

四、沸石粉的細(xì)度對沸石粉的質(zhì)量有何影響？

在一定范圍內(nèi)，沸石粉的細(xì)度與沸石粉對混凝土的增強(qiáng)效果關(guān)系密切。沸石粉細(xì)度的變化影響摻入水泥混凝土中沸石粉表面能及表面活性的變化，影響其參與水化反應(yīng)的能力。最終反映在對混凝土宏觀力學(xué)性能的影響上。細(xì)度小，則火山灰反應(yīng)速度快。據(jù)測定，當(dāng)沸石粉的平均顆粒直徑比水泥的平均顆粒直徑略小時，沸石粉對混凝土的增強(qiáng)效果最好。

五、什么是沸石粉的火山灰活性？

沸石粉對混凝土的增強(qiáng)作用，從化學(xué)作用上看主要是沸石粉中的活性成份與水泥水化產(chǎn)物化合，生成硅酸鈣與鋁酸鈣，這一反應(yīng)稱之為火山灰反應(yīng)。沸石粉進(jìn)行火灰反應(yīng)的能力，就是火山灰活性?；鹕交一钚缘母叩?，客觀上可以反映出沸石粉對混凝土增強(qiáng)效果的大小。

六、對沸石粉的保管有何要求？

由于沸石粉顆粒本身特殊的結(jié)構(gòu)所決定，沸石粉極易吸潮。例如在相對濕度為90%的環(huán)境中，沸石粉三周吸濕率可達(dá)8%。所以，袋裝沸石粉在保管中應(yīng)注意防潮，絕對避免遭受雨水沖淋。輕微受潮將導(dǎo)致沸石粉結(jié)塊成團(tuán)，攪拌時難以充分分散均勻。在采用自動上料時輸送困難。如受雨水沖淋，將可使有效礦物成份被雨水沖走，使沸石粉增強(qiáng)效果下降。沸石粉應(yīng)在室內(nèi)貯存。碼放時應(yīng)架空離地面以上。在正常保管情況下，貯存期不宜超過一年。

沸石粉的外觀及包裝方式與水泥極為相似，在貯存或使用時應(yīng)與水泥嚴(yán)格區(qū)分，切實(shí)避免在施工中造成錯用材料的質(zhì)量事故。

七、沸石粉采用何種包裝供貨？

目前，沸石粉都采用袋裝方式供貨，這對于小型工地攪拌站或零星使用單位來說是必要的。但對于大型工程的現(xiàn)場混凝土供應(yīng)站或各種規(guī)模的商品混凝土供應(yīng)站來說，由于沸石粉用量較大，攪拌上料的自動化程度較高，沸石粉上料方式容易實(shí)現(xiàn)自動控制。

他們迫切要求生產(chǎn)廠家能采用散裝方式供貨。這樣，用戶只要自備一個沸石粉筒倉，即可通過獨(dú)立的螺旋輸送系統(tǒng)與自動計量裝置，與其它幾種材料的上料計量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動或程控。不僅能進(jìn)一步降低成本，而且凈化了環(huán)境，減輕工人勞動強(qiáng)度。