超早强混凝土在轧机大修工程中的应用.pdf

使用与维护 第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期( 总第 1 7 0 期) 超早强混凝土在轧机大修工程中的应用 黄涛周云麟 ( 鞍钢集 团公 司审计部鞍 山中威企远 商品混凝土公 司 鞍 山 1 1 4 0 2 1 ) 【 摘要】 超早强混凝土的研制经历 了 从单一早强剂到复合早强剂、 再由复合早强剂与高强快硬水泥相结 合的发展阶段。高效减水泵送剂、 复合早强剂、 高强快硬水泥配制的超强早强C3 0 混凝土， 2 4 h 能达到近 2 0 MP a 的强度， 以达到精轧机尽快投产的效果。 【 关键词】 高效减水剂 复合早强剂超早强 Ap p l i c a t i o n o f S u p e r Ea r l y S t r e n g t h Co n c r e t e i n Ro l l i n g M i l l Ov e r h a u l HUANG Ta o．ZHOU Yu n～ l i n u d i t D e p a r t me n t o f A n s h a n I r o n&S t e e l G r o u p C o ． ， L t d ． ； A n s h a n Z h o n g w e i Q i y u a n C o m me r c i a l C o n c r e t e C o m p a n y ， A n s h a n 1 1 4 0 2 1 ) 【 A b s t r a c t ] T h e d e v e l o p m e n t o f s u p e r e a r l y s t r e n g t h c o n c r e t e h a s w e n t t h r o u g h s e v e r a l p h a s e s s u c h a s s i n g l e e a r l y s t r e n g t h a g e n t ，c o mp o u n d e a r l y s t r e n gth a d mi x t u r e，c o mb i n e d c o mp o u n d e a r l y s t r e n g t h a d mi x t u r e wi t h f a s t h a r d e n i n g a n d h i g h s t r e n gth c e me n t ． T h e s t r e n gth i s u p t o 2 0 MP a i n 2 4 h o u r s b y u s i n g h i g h e ffic i e n c y w a t e r r e d u c i n g a g e n t ，c o mp o u n d e a r l y s t r e n gth a d mi x t u r e，s u p e r s t r e n gth a n d e a r l y s t r e n gth c o n e r e t e C3 0 ma d e o f f a s t h a r d e n i n g a n d h i g h s t r e n g t h c e me n t ． T h u s t h e f i n i s h i n g r o l l i n g mi l l c a n p ut i n t o pr o d u c t i o n a s s o o n a s p o s s i b l e ． 【 K e y w o r d s 】 H i g h e ffic i e n c y w a t e r r e d u c i n g a g e n t ， c o m p o u n d e a r l y s t r e n g t h a d m ix t u r e ， s u p e r e a r l y s t r e n gth 1 引 言 1 9 9 7 ～ 1 9 9 8 年鞍钢建成 国际先 进水平 的热连 轧设备， 包括有多级计算机控制的板形和板厚 P C 轧机、 s P 定宽机、 在线磨辊装置( R G) 等。实现了 带钢 自由轧制 ， 可与 串辊式连续可变 凸度控制 的 C V C轧机相媲美u 。系统于2 0 0 5 年进行大修 ， 其 中混凝土 ( 包括二次混凝土 ) 量达 3 2 0 m 。为实现 大修网络计划 ， 需研制使用超早强混凝土。本大 修 工程 中 ， 传承 当代最新 技术成 果 ， 选用 高强快 硬水泥、 高效减水剂复合早强剂配制的超早强混 凝 土。 2 超早强混凝土设计及其工艺原理 水泥配人砂、 石、 掺合料、 外加剂等， 在加水搅 拌混凝土中即已开始水化硬化。形成坚硬固结的 水泥石 。 超早强混凝土 的形成 ， 来 自于大连水 泥厂 生产 的五羊牌 5 2 ． 5 硅 酸盐 水泥 。此种 水泥 含水 化快 、 水化热高的酸三钙和铝酸三钙矿物成分 高 ， C ，S + C ， A高达 6 5 ％左右。又掺人了聚羧酸钠 高效减水剂和早强剂 ， 在达到施工和易性 的情 况下 ， 水灰 比大幅降低 ， 有利于加速混凝土早期 强变 增 长 。即快 速 形成 C ， S 4 H 0的托勃 英 莱 石 、 C ， A 3 C a S O 3 2 H ： 0的钙矾石 、 单硫 型水化硫 铝 酸 钙 C A C a S O - 1 4 H 0等 互相 穿插 的水 化物 晶体 ， 构成坚强的骨架。c —s —H凝胶 的填充 作用 以及这些水化物形成过程伴生的体积膨胀 效应 ， 使每生成 1 摩尔结 晶水体积膨胀 2 3 A ( A= 1 0 ～ c m) 。 因而， 迅速形成完整的水化物晶体、 形成高度 致密 的水泥石结 构 ， 达 到超早强 目的。空 白砂浆 与 l d 龄期水泥砂浆 ， 通过 X光衍射分析的孔结构 对 比如表 l 。 其次 ， 高效减水剂及复合早强剂均属表面活 性剂， 极大地降低了混凝土溶液的表面张力， 增大 了水泥颗粒与水浸润、 接触表面积， 也是加速水化 达到早强的另一原因。 一 3 一 第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期( 总第 1 7 0 期) 使用与维护 注 ： 分子为总体积 ， 分母 为相 对值 ， 以空 白试 价为 1 0 0 3 工程技术要点 3 ． 1 施工准备 ( 1 ) 原材料筛选， 适于配制超早强混凝土的水 泥、 外加剂多种多样 ， 宜选用性价比高， 就地取材 的原料 。如硫铝酸盐 、 硫铁酸盐水泥 3 d 可达 1 0 0 ％ 强度， 选用聚羧酸钠第三代泵送( 高效减水) 剂。 ( 2 ) 应用正交表 I J 9 ( 3 ) 事前进行超早强混凝土 配合比试验， 确定六种材料的最佳组合。 3 ． 2 施工技术要 点 ( 1 ) 控制混凝土拌合物坍落度， 既要满足施工 和易性 ， 又要确保其尽快凝结硬化达到较高早期 强度 ， 以控制在 1 0 0 2 0 ( mm) 为宜。 ( 2 ) 混凝土拌合物的自由倾落高度不超过2 m， 以防止混凝土离析 。 ( 3 ) 按参考文献6 之规定， 振捣至混凝土表面 返浆为止 ， 防止超振导致碎石下沉 、 砂浆上浮引起 混凝土产生收缩裂缝。 ( 4 ) 由于混凝土拌合物坍落度较大， 振动成型 后局部表 面难免呈现泌水现象。可在其表面撒一 薄层高标号水泥干灰， 并压实 、 抹光， 以利于提高 混凝土强度和外观质量。 ( 5 ) 混凝土成型完毕， 宜覆盖一层塑料薄膜 ， 常温成型 1 2 h 后喷水养护 ， 充分保湿 ， 以防止混凝 土疏松 、 干裂 。 ( 6 ) 施工过程中， 制作混凝土试块不少于4 组， 除标养一组外， 其余3 组置于结构混凝土同环境条 件养护， 以便确定拆模试车投产时间。 4 工程应用情况 ( 1 ) 超早 强混凝土配合 比见表 2 ， 由表 2可看 出， 选用5 2 ． 5 较高强度水泥、 高效减水泵送剂 、 复 合早强剂 ， 可配制较好的超早强混凝土。其 l d ( 2 4 h ) 即可达到2 0 ． 3 N P a 强度 ， 达到标养 2 8 d 龄期 强度的 6 0 ％， 7 d 达 8 2 ％f o ， k 。 ( 2 ) 采用性价比高的原料配制超早强混凝土， 较传统方法如蒸汽养护、 电热养护等方法获得较 表2 超早强C3 0 混凝土配合比及性能 注： 复合早强剂为水泥重3 ／ 7 ) 5 - 乙醇) ~ - + 3 5 ％Nc 早强剂( 分子为波动值 ， 分母为平均值) 高早期强度， 符合低碳减排 ， 节约能源， 生态环保 理念， 能更好贯彻可持续发展战略。 ( 3 ) 由于采取上述措施 ， 浇筑混凝土2 4 h 即可 锚固地脚螺栓进行热负荷试车。轧机提前投产所 创经济效益达8 5 0 万元左右， 达到预期目标。 5 结论 这种超早强混凝土适于建工 、 建 材 、 冶金 、 化 一 4 一 工 、 铁道、 交通、 水利、 军工等部门使用。尤其适用 于桥梁、 隧道、 框架 、 道路等结构的紧急施工和抢 修工程。 参考文献 【 1 】 吴峥等高性能灌浆料用于热连轧机设备安装冶金 设备管理与维修2 0 0 0 ． 4 ． ( 2 0 1 3 — 1 2 —1 7 收稿)