高掺量火山灰混凝土——CemPozz在德克萨斯州的三年工业实践经验

作     者：Clinton W. Pike Vladimir Ronin Lennart Elfgren 宁夏 陈晓磊 

作者机构：德克萨斯EMC制品有限公司 Lulea工业大学 建筑材料工业技术情报研究所北京100024 

出 版 物：《商品混凝土》 (Ready-Mixed Concrete)

年 卷 期：2009年第11期

页      面：59-64页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主　　题：混凝土路面 CemPozz 火山灰活性 胶凝材料 德克萨斯州 高炉矿渣微粉 碱集料反应 普通硅酸盐水 

摘      要：利用基于能量改性水泥(EMC)工艺的低二氧化碳含量及低能耗的新技术,能够生产出一种高掺量火山灰混凝土(HVPC)。这种技术是通过将普硅水泥(PC)与火山灰(F级粉煤灰)的混合物投入到多组高强度研磨机中进行机械加工而实现的。这个工艺能够增加PC和火山灰颗粒的表面活性。粉煤灰可以与水泥一起处理,然后当作水泥使用。另外,粉煤灰可以与少量水泥(以重量计约5%)处理,然后被当作火山灰掺入混凝土中。后一种产品被称为CemPozz(机械加工火山灰),已由德克萨斯EMC产品有限公司于2004年在德克萨斯州杰威克的一家石灰石厂生产。CemPozz能够取代混凝土中高达60%的普硅水泥。根据ASTMC989有关《用于混凝土和砂浆的粒化高炉矿渣微粉标准规范》,CemPozz在混凝土中相当于100级高炉矿渣所起的作用。掺50%CemPozz的HVPC的强度与普通硅酸盐水泥混凝土的强度相当,凝结时间类似,但是能够减缓碱集料反应和干燥收缩。用CemPozz制成的混凝土具有较高的抗硫酸盐侵蚀、很低的Cl-离子渗透和显著减少开裂的特点。基于EMC水泥的高掺量火山灰混凝土具有三大环保优点:(1)活化粉煤灰,否则粉煤灰不能在混凝土中大量地替代普通水泥;(2)使用很少的水泥熟料作为混凝土胶凝材料,降低CO2排放;(3)降低与胶凝材料相关的能耗。通过计算结果可知,利用EMC技术,掺入水泥质量50%粉煤灰的混凝土可以减少45%的CO2排放量,从而降低45%的能耗。2004～2007年间,德克萨斯州利用CemPozz共生产150万立方米的高掺量火山灰混凝土(HVPC),并且有效地应用到各个方面(高速公路、住宅混凝土、喷射混凝土和混凝土砌块)。德克萨斯交通部(TX DOT)和宾州运输部(PENN DOT)已将CemPozz列入其施工规范,该规范允许这种材料在混凝土中替代50%(重量)的硅酸盐水泥。