วัตถุดิบคอนกรีตมีเพียงปูนซีเมนต์ น้ำ และกรวดเท่านั้น เพื่อที่จะประหยัดซีเมนต์และปรับปรุงประสิทธิภาพของคอนกรีต การผสมคอนกรีตมักจะผสมกับกากจากเตาหลอมเกรนที่แข็งตัวเป็นเจลและเถ้าถ่านหินที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหลังจากการบด ผลิตภัณฑ์แร่ที่ขาดแคลนในขณะนี้ อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการก่อสร้างทางวิศวกรรมในประเทศและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ทำให้ค่อยๆ เผชิญกับปัญหาสีชมพูและเถ้าถ่านหินที่แน่นหนา ในประเทศของฉัน ปัญหาดังกล่าวก็เกิดขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคตะวันตกเฉียงใต้ อุปทานของเถ้ามีจำกัด และพื้นที่อื่นๆ มักเกิดขึ้นในการก่อตัวของแป้งและเถ้าถ่านหิน จึงจำเป็นต้องหาส่วนผสมชนิดใหม่ที่หาได้ง่ายและมีคุณภาพและราคาต่ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากทรัพยากรทรายธรรมชาติหมดไป การใช้ทรายเทียมจึงแพร่หลายมากขึ้น และขยะอุตสาหกรรมใหม่ก็ได้ก่อให้เกิดของเสียทางอุตสาหกรรมชนิดใหม่ด้วย
เนื่องจากคนขาดความเข้าใจเรื่องผงหินและเชื่อว่าเป็นอันตรายต่อคอนกรีตจึงไม่สามารถนำมาใช้ได้ ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการสิ้นเปลืองทรัพยากร แต่ยังทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย การสะสมของผงหินที่ถูกทิ้งร้างครอบครองพื้นที่จำนวนมาก วิธีจัดการกับมันถือเป็นปัญหาเร่งด่วน ดังนั้นการใช้ผงหินเหล่านี้และการใช้งานที่เหมาะสมไม่เพียงแต่สามารถขจัดมลภาวะของผงหินต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังสามารถดูแลการผลิตและการใช้กลไกทรายได้อีกด้วย กระบวนการก่อตัวของผงหินทำให้มีพื้นที่ในอัตราส่วนที่ใหญ่ โดยทั่วไปมากกว่า 600 ตารางเมตร/กก. ทำให้สามารถนำไปใช้เป็นส่วนผสมในคอนกรีตได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผงหินค่อยๆ กลายเป็นเทรนด์ในคอนกรีต
1. กลไกของหินในคอนกรีต
มีความคิดเห็นหลักสองประการเกี่ยวกับกลไกของผงหินในคอนกรีต มุมมองหนึ่งก็คือ ผงหินไม่ได้ถูกกระตุ้นและมีผลกระทบต่อการเติมในคอนกรีต ผงหินมีผลต่อการเติมวัสดุเจล ซึ่งสามารถปรับปรุงโครงสร้างส่วนต่อประสานของลักษณะรูพรุน สารละลาย และการสะสมของคอนกรีต อีกมุมมองหนึ่งคือผงหินมีฤทธิ์ของเถ้าภูเขาไฟและสามารถทำให้เกิดผลกระทบจากเถ้าภูเขาไฟได้ นอกเหนือจากผลกระทบทั้งสองข้างต้น ผงหินยังสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของซีเมนต์ ซึ่งมีผลกระทบบางอย่างต่อการทำงานและความทนทานของคอนกรีต ตามกลไกของผงหิน ชิ้นส่วนทดแทนของวัสดุเนื้อละเอียดในคอนกรีตสามารถใช้เป็นวัสดุผสมคอนกรีตในคอนกรีตได้
2. ส่วนผงหินมาแทนที่มวลรวมที่ละเอียด
ผงหินสามารถเติมเอฟเฟกต์ที่มีความหนาแน่นและเป็นไมโครได้ภายในจำนวนหนึ่ง และสามารถปรับปรุงความง่ายของคอนกรีตได้อย่างมาก และเวลาในการควบแน่นของคอนกรีตแทบไม่มีผลเลย สามารถลดปริมาณปูนซีเมนต์และลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในการลดความเครียดจากอุณหภูมิและปรับปรุงประสิทธิภาพการแตกร้าวของคอนกรีต ในประเทศของฉัน โครงการไฟฟ้าพลังน้ำ เช่น ผิงติง ร็อคบีช เจียงหยู เฟินเหอ ไป๋ซี และหวงตัน ได้นำผงหินมาใช้แทนการรวมมวลละเอียดและบรรลุผลลัพธ์ที่ดี
นักวิชาการในประเทศบางคนได้เสนองานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุเจลคอมโพสิตผสมซีเมนต์ เถ้าถ่านหิน และผงหิน "ผลการเติม" ระหว่างอนุภาคของซีเมนต์ เถ้าถ่านหิน และผงหิน ช่องว่างระหว่างอนุภาคจะลดลง น้ำช่องว่างจะลดลง และน้ำอิสระเพิ่มขึ้น ความลื่นไหลของสารละลายจะเพิ่มขึ้น พวกเขาศึกษาผลกระทบของซีเมนต์ เถ้าถ่านหิน และระบบผงไตรนารีผงหินต่อการไหลและการเสื่อมสภาพของสารละลาย อัตราส่วนที่เหมาะสมและให้ความร่วมมือที่เสนอโดยการทดสอบคือ ร้อยละ 34 ของซีเมนต์ ร้อยละ 23 ของตะกรันเหล็กแมงกานีสบด และร้อยละ 43 ของผงหินปูน วัสดุเจลคอมโพสิต Trichous การศึกษาจำนวนมากในเรื่องนี้ดำเนินการร่วมกับโครงการจริง วิธีหลักคือใช้ผงหิน (หรือผงหินสูงในทราย) ขนาดอนุภาคของผงหินมักจะต่ำกว่า 80 μm มีการดำเนินการตัวบ่งชี้ทั่วไปของประสิทธิภาพการแช่แข็ง
ในวัสดุก่อสร้างเขื่อนคอนกรีตบด เถ้าแป้งมีตำแหน่งสำคัญ บทบาทของเถ้าในคอนกรีตมีสาเหตุหลักมาจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นครั้งที่สองของ CA (OH) 2 ที่เกิดจากไฮเดรชั่นของซีเมนต์ ช่องว่างปรับปรุงคอนกรีตและง่าย ลักษณะของเขื่อนคอนกรีตบดในประเทศของฉันคือปริมาณของวัสดุที่มีการแข็งตัวของเจลต่ำและเถ้าถ่านหินกำลังสูง (50 เปอร์เซ็นต์ ~ 70 เปอร์เซ็นต์) หากต้องรักษาความตกต่ำเท่าเดิม ปริมาณคอนกรีตที่ผสมกับผงหินจะลดลง ซึ่งจะส่งผลต่อคุณสมบัติหลายประการของคอนกรีต ผงหินเป็นวัสดุที่หาง่ายและราคาถูก นอกจากนี้ยังจะนำผงหินจำนวนมากในระหว่างกระบวนการแปรรูปรวม หากไม่ใช้งานไม่เพียงแต่จะกินพื้นที่ซ้อนสถานที่เท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย หากสามารถใช้เป็นวัสดุผสมสำหรับผสมวัสดุ ก็สามารถเปลี่ยนผงและเถ้าถ่านหินที่หายากมากขึ้น และผงซิลิกอนหรือตะกรันที่มีราคาค่อนข้างแพง ซึ่งจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเป็นจริง
3. ผงหินเป็นวัสดุผสมคอนกรีต
3.1 ความเป็นไปได้และความสำคัญของผงหินในฐานะวัสดุผสมคอนกรีต
ความคิดเห็นดั้งเดิมเชื่อว่าผงหินเป็นวัสดุเฉื่อยและมีความละเอียดเล็กน้อย ไม่เพียงแต่สามารถเสริมการขาดอนุภาคละเอียดในคอนกรีต เพิ่มสัดส่วนพื้นที่ผิวของของแข็งต่อปริมาตรน้ำ ซึ่งช่วยลดน้ำและการจากไป ปั้นเป็นเนื้ออ่อนด้วยน้ำเพื่อปรับปรุงคอนกรีตและความง่าย
3.2 การใช้ผงหินเป็นวัสดุผสมคอนกรีตทั้งในและต่างประเทศ
ในโครงการไฟฟ้าพลังน้ำบางโครงการ ประเทศของฉันได้ใช้ผงหินเป็นส่วนผสมเพื่อทดแทนปูนซีเมนต์บางชนิดซึ่งได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จ ตัวอย่างเช่น สถานีไฟฟ้าพลังน้ำหลงถานใช้ผงหินเพื่อทดแทนผงและเถ้าถ่านหินร้อยละ 25 และใช้เป็นวัสดุผสมคอนกรีต ซึ่งมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อค่า VC ของการบดคอนกรีต แก่นแท้ เมื่อเนื้อหาของการทดลองอยู่ที่ประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ การผสมคอนกรีตแบบบดและคุณสมบัติของวัตถุได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้อีก ผงหินขนาดเล็กได้กลายเป็นส่วนสำคัญในการบดวัสดุผสมคอนกรีต งานวิจัยในต่างประเทศจำนวนมากก็มีงานวิจัยมากมายเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เขื่อน Chiyaka ในญี่ปุ่น ซึ่งก็คือ แทนที่ร้อยละ 55 ของผงและเถ้าถ่านหินด้วยผงหินสำหรับบดคอนกรีต ข้อสรุปที่ได้รับในต่างประเทศโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับผลลัพธ์ในประเทศ ผงหินสามารถส่งเสริมสมรรถนะมหภาคของคอนกรีตได้ในระดับหนึ่ง
3.3 การวิจัยในประเทศและต่างประเทศไม่เพียงพอ
ปัจจุบันการใช้ผงหินเป็นวัสดุผสมยังมีการวิจัยน้อย เนื้อหาหลักของการวิจัยคือผลกระทบของประสิทธิภาพระดับมหภาคของคอนกรีต ลักษณะการให้น้ำของโครงสร้างจุลภาค การให้ความชุ่มชื้นของระบบวัสดุเจล และกลไกของบทบาทของผงหินในการให้ความชุ่มชื้นของระบบวัสดุเจล ได้แก่ งานวิจัยยังไม่ได้ดำเนินการอย่างเต็มที่ เนื่องจากผงหินสามารถใช้เป็นความสำคัญในทางปฏิบัติที่สำคัญในวัสดุผสมในอนาคต และการวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวกับคุณลักษณะการให้น้ำของการบดวัสดุเจลคอมโพสิตคอนกรีตด้วยผงหินผสม จึงจำเป็นต้องทำการวิจัยที่ครอบคลุมและเจาะลึกมากขึ้นเกี่ยวกับเรื่องนี้ ซึ่งสามารถส่งเสริมได้อย่างมากเพื่อส่งเสริมอย่างมาก เนื่องจากการใช้ผงหินเป็นวัสดุผสมในการบดคอนกรีต จะมีบทบาทสำคัญในการลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ลดต้นทุนด้านวิศวกรรม บรรเทาวิกฤตทรัพยากร และส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนของ โครงสร้างทางเศรษฐกิจของประเทศของฉัน
4 บทสรุป
ในพื้นที่ที่ผงและเถ้าถ่านหินค่อนข้างขาดแคลน หรือการขนส่งผงและเถ้าถ่านหินทางไกลส่งผลกระทบต่อการบดคอนกรีตและเศรษฐกิจของเขื่อน สามารถใช้บดคอนกรีตด้วยผงหินแทนผงและเถ้าถ่านหินบางชนิดได้ สภาพแวดล้อมยังสามารถลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของคอนกรีต ปรับปรุงการเก็บเกี่ยวและการบดคอนกรีตบด มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่ดี และช่วยปรับปรุงการแตกร้าวของคอนกรีตบดปริมาณมาก ดังนั้นการพิจารณาการใช้ผงหินเพื่อทดแทนมวลรวมละเอียดหรือใช้ผงหินเป็นวัสดุผสมกับคอนกรีตบดแทนผงและขี้เถ้าถ่านหิน การออกแบบอัตราส่วนความร่วมมือเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดในการก่อสร้างจึงเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์
