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2021
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¿Cuánto sabes sobre materiales de construcción: la influencia del polvo de piedra en el rendimiento del concreto?
Como el material de construcción más utilizado y en mayor cantidad, el concreto aún enfrenta un gran espacio de desarrollo en ahorro de energía y protección del medio ambiente, reduciendo la contaminación, entre otros. La arena y grava producidas por máquinas, como agregado grueso del concreto, generan una gran cantidad de polvo de piedra en el proceso de producción. Si este polvo de piedra no se utiliza de manera razonable, no solo causará un desperdicio de recursos, sino que también contaminará el medio ambiente. Por lo tanto, el uso económico y razonable de estos polvos de piedra no solo elimina la contaminación del polvo de piedra al medio ambiente, sino que también reduce el costo de los materiales del concreto.
Good workability is the premise of concrete quality uniformity, high performance and safety and reliability. With the development of construction technology and high-rise buildings, the workability of concrete is becoming more and more important. Good workability accelerates the construction progress due to convenient operation, improves working conditions, reduces construction noise, and provides the possibility for the production and construction of high-performance concrete. However, the mobility of concrete will decrease with the increase of time, this part of the loss is mainly caused by the hydration of cementitious materials and the reduction of water in concrete through evaporation and absorption, in addition, due to the presence of hydration products on the surface of the particles to change the interaction between the particles is also the reason for the loss of its work. The working performance of concrete with different stone powder content is tested, and the results are shown in Figure 2.1.
Fig. 2.1 Influencia de diferentes contenidos de polvo de piedra en el rendimiento del trabajo del concreto
Sin cambiar el contenido de cemento, el asentamiento del concreto sin polvo de piedra es de 190 mm, y la cohesión y la retención de agua no son buenas, y el asentamiento del concreto disminuye con el aumento del contenido de polvo de piedra. Según el análisis de los resultados de la prueba, una pequeña cantidad de polvo de piedra puede mejorar el grado de expansión de la mezcla de concreto y aumentar la fluidez. Esto se debe a que el polvo de piedra desempeña el papel de "micro agregado". La cohesión del concreto mejora notablemente con el aumento del contenido de polvo de piedra. Cuando el contenido de polvo de piedra alcanza el 15%, la cohesión del concreto cambia de mala a buena, y la retención de agua del concreto también cambia de mala a buena, la situación de sangrado también ha mejorado significativamente. La incorporación de polvo de piedra aumenta la viscosidad de la pasta y aumenta la viscosidad de la mezcla de concreto, reduciendo así el asentamiento de la mezcla de concreto y reduciendo la segregación y el sangrado del concreto. Con el aumento continuo de la adición de polvo de piedra, la fluidez del concreto se reduce notablemente, lo que se debe a la alta área de superficie específica del polvo de piedra, por lo que con el aumento de la adición de polvo de piedra, el consumo de agua necesario para envolver el polvo de piedra aumentará inevitablemente, reduciendo así la reología de la mezcla de concreto.
Influencia del polvo de piedra en las propiedades mecánicas básicas del concreto
1 La influencia del polvo de piedra en la resistencia a la compresión del concreto
La mezcla de una cantidad adecuada de polvo de piedra puede mejorar la compactación del concreto, pero un alto contenido de polvo de piedra debilitará el efecto de esqueleto del agregado y reducirá la resistencia de la pasta de cemento, reduciendo así la resistencia del concreto. La resistencia a la compresión es el índice más básico para medir las propiedades mecánicas del concreto, las investigaciones existentes muestran que el aumento de polvo de piedra en la resistencia a la compresión temprana del concreto es más evidente, se cree generalmente que la influencia del polvo de piedra en la resistencia a la compresión del concreto se debilita gradualmente con el crecimiento de la edad del concreto. Se prueba la resistencia a la compresión de 3d, 7d y 28d del concreto con diferentes contenidos de polvo de piedra, y los resultados se muestran en la Figura 3.1.
Figura 3.1 Influencia de diferentes contenidos de polvo de piedra en la resistencia a la compresión del concreto
Como se muestra en la Tabla 1, cuando el contenido de polvo de piedra es del 20%, la resistencia a la compresión del concreto para 3d, 7d y 28d es la más alta. Cuando el contenido de polvo de piedra supera el 20%, la adición de demasiado polvo de piedra hace que la gradación del concreto sea irrazonable, el contenido de partículas gruesas se reduce relativamente, y la función de esqueleto se debilita. Por lo tanto, tiene algunos efectos negativos en la resistencia del concreto y conduce a la disminución de la resistencia a la compresión. Además, el polvo de piedra tiene la mayor influencia en la resistencia a la compresión del concreto a los 3d, seguido de la resistencia a la compresión a los 7d. El aumento de la resistencia del concreto por el polvo de piedra disminuye con el aumento de la edad del concreto, por lo que el polvo de piedra es de gran ayuda para la mejora de la resistencia temprana del concreto. También podemos ver claramente a partir de la resistencia a la compresión de tres días del concreto mezclado con polvo de piedra que la resistencia del concreto es mayor que la del concreto sin polvo de piedra, independientemente de la cantidad de polvo de piedra.
Influencia del polvo de piedra en la resistencia a la flexión del concreto
La resistencia a la flexión del concreto es el índice de calidad principal del pavimento de concreto. Se cree generalmente que la resistencia a la compresión del concreto se forma por el sellado del esqueleto de agregado grueso y el efecto de unión de la pasta de cemento, mientras que la resistencia a la flexión depende de la resistencia de unión de la interfaz de la pasta de cemento y el agregado, que es la resistencia ideal en teoría. En la práctica, el mecanismo de formación de la resistencia a la flexión se ve afectado por diversos factores, y la resistencia en ingeniería es muy diferente de la resistencia teórica. Se prueba la resistencia a la flexión del concreto a los 28d con diferentes contenidos de polvo de piedra, y los resultados se muestran en la Figura 3.2.
Figura 3.2 Influencia de diferentes contenidos de polvo de piedra en la resistencia a la flexión del concreto
Los resultados experimentales muestran que la influencia del polvo de piedra en la resistencia a la flexión del concreto es consistente con la influencia del polvo de piedra en la resistencia a la compresión del concreto, y con el aumento del contenido de polvo de piedra, la resistencia a la flexión del concreto aumenta, y cuando el contenido de polvo de piedra aumenta al 20%, la resistencia a la flexión tiende a disminuir. Aunque la influencia del polvo de piedra en la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión del concreto es consistente, no es la misma. Cuando el contenido de polvo de piedra está dentro del 20%, la resistencia a la flexión aumenta con el aumento del polvo de piedra, y cuando el contenido es mayor al 20%, el exceso de polvo de piedra reduce el rendimiento de unión de la interfaz del concreto, reduce la resistencia a la flexión del concreto y es desfavorable para la resistencia a la flexión del concreto.
Influencia del polvo de piedra en la durabilidad del concreto
La durabilidad del concreto se refiere a la resistencia del concreto a la acción climática, la erosión química, la acción física u otra acción destructiva. Buena durabilidad del concreto cuando se expone al entorno de uso, con la capacidad de mantener la forma original, calidad y usabilidad, no porque la carbonatación de la capa protectora o el ancho de la grieta sea demasiado grande y cause corrosión del acero, no ocurren corrosiones graves del concreto y afectan la vida útil de la estructura de concreto y otros daños.
Figura 4.1 Influencia de diferentes contenidos de polvo de piedra en la impermeabilidad del concreto
La adición de polvo de piedra mejora la capa de transición entre la pasta de cemento del concreto y el agregado. Entre ellos, la zona de transición interfacial conecta la pasta de cemento y el agregado con diferentes propiedades en un todo, lo que tiene la influencia más importante en la permeabilidad del concreto. Esta estructura se debe principalmente a la dispersión desigual del agregado y la pasta de cemento, lo que resulta en la separación del agua en la pasta de cemento, acumulándose alrededor del agregado grueso para formarse. Por lo tanto, la formación de la capa de transición debe ser suprimida tanto como sea posible para obtener alta impermeabilidad. En las mismas condiciones de materias primas, proceso y relación agua-cemento, la compactación de la piedra de cemento está determinada principalmente por la composición del material cementante, y una cierta cantidad de polvo de piedra mezclada razonablemente en el concreto puede mejorar efectivamente la estructura de la capa de transición y mejorar la compactación de la piedra de cemento. Es por las razones anteriores que la dosis razonable de polvo de piedra puede mejorar efectivamente la impermeabilidad del concreto. Sin embargo, con la adición de un exceso de polvo de piedra, una parte del polvo de piedra que no participó en la reacción se acumula en la superficie del agregado, reduciendo la rugosidad del agregado, afectando la capacidad de unión entre la pasta de cemento y el agregado, dañando el rendimiento de la interfaz y reduciendo la impermeabilidad del concreto.
Hormigón, polvo de piedra
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