矿渣粉与受控低强度材料

一、什么是受控低强度材料?

受控低强度材料（CLSM）是一种自密实材料，主要由胶凝材料和骨料组成，是一种用于替代夯实填土的回填材料。这种材料还有几个为人熟知的术语，如流动填料，受控密度充填，流动砂浆或稀浆回填。CLSM的抗压强度小于1200psi。在大多数情况下，更低的抗压强度更有利于未来的挖掘（300psi是一个典型的28天强度值）。

CLSM是一种安全、经济的颗粒填充替代品。这种高流动性的混合物可以实现自密实特性，在没有振捣或夯实的情况下仍然可以很容易的进行浇筑。因此，消除了进入密闭空间或挖掘区域进行人工压实填充的需要。

该材料可用于建筑物及其他建筑结构的结构填充，也可用作公用基础设施及道路建设的回填材料。在其他的应用途径中，CLSM也可被用于填充废弃的隧道竖井和下水道，堵塞路面下部的空隙，并有助于控制侵蚀现象的发生。

二、矿渣粉能否被用于CLSM？

矿渣粉可以单独应用于CLSM之中，也可以与其他胶凝材料如硅酸盐水泥或粉煤灰组合使用。根据不同的作业需要，矿渣粉的使用可以消除对于硅酸盐水泥的需求。

表1为两种使用不同胶凝材料组合的CLSM配比设计。CLSM A表明，在相对较低的胶凝材料（195 lb/cy 矿渣粉）水平下，基于100%矿渣粉的可流动填充料能达到中等水平的可挖掘强度（＞300psi）。CLSM B表明，两种硅酸盐水泥-矿渣粉混合料的强度可达到CLSM强度的中等水平，几乎达到硅酸盐水泥-粉煤灰（C类）混合料强度的一半。

表1 使用不同胶凝材料组合的CLSM混合料示例

三、如何设计和订购CLSM材料？

强度、浇筑密实度、流动特性、沉降、渗透性以及耐久性都是设计矿渣粉CLSM时所需纳入考虑范围的特性。对混合料进行试验是确定给定的混合料配比能否达到特定性能要求的最佳方法。在美国，部分州的高速公路部门已有一些可生产出质量可靠的混合料组分配比。

矿渣粉配制而成的CLSM混合料应该根据预期的用途订购使用。通常来说，预拌混凝土生产商均已开发出充分利用当地骨料及其他材料的混合料配比。而不符合混凝土需求的非标准骨料则可以再用于矿渣粉CLSM中。

四、矿渣粉CLSM如何浇筑？

矿渣粉CLSM和传统CLSM的浇筑方法基本相同。通常会使用预拌混凝土卡车来进行运输，同时，浇筑过程中还需用到溜槽、传送带、铲斗等工具。同时，混合料也可以设计用于非搅拌设备（如自卸卡车），这主要取决于混合料所需的流动特性。最后，容积式混合卡车也可以用于混合料的输送、混合及浇筑，其中CLSM组分被输送至卡车上的独立箱内，然后在浇筑之前进行快速拌和。

五、如何检测矿渣粉CLSM性能？

矿渣粉CLSM是一种高质量的制造材料。目前已建立的强度、密度、流动性能等质量控制测试方法同样也适用于矿渣粉CLSM。在ACI 229—《受控低强度材料》标准中，列举的测试方法可为制定满足作业需求的矿渣粉CLSM混合料配比提供指导。

与所有混凝土一样，必须进行多批次试验以验证混凝土的性能。除了其他方面之外，结果还可能因环境温度和混合物组分而有所不同。您应该咨询您的矿渣粉方面相关的专业人士以获得帮助。此处包含的任何内容都不应被视为或解释为明示或暗示的担保或保证，包括任何适用于特定用途的担保。

References

1.ACI 229R, Controlled Low Strength Matetrials; American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 1999.