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1、复合矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响粉煤灰综合利用FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2007NO.4复合矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响InfluenceofCompoundMineralAdmixturesonConerefsResistanttoSulphate杨瑞海,陆文雄,余淑华,李柯,庄燕(上海大学,上海200444)摘要:测试并分析了复合矿物掺合料配制的混凝土在水,硫酸镁溶液和硫酸钠溶液中养护28d和56d后的抗压强度,SEM图.结果表明,此复合掺合料能提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性.关键词:复合
2、矿物掺合料;硫酸盐;抗压强度;混凝土;SEM中图分类号:TU528.33文献标识码:B文章编号:1005—8249(2007)04--0021一O4硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一项重要内容,同时也是影响因素最复杂,危害性最大的一种环境侵蚀.多年来,很多铁路,公路,矿山和水电工程都出现过程度不同的混凝土硫酸盐侵蚀破坏,有些已经严重影响到工程的安全运行.硫酸盐侵蚀是硫酸盐与水泥中的铝,钙成分,或者早期生成的单硫型水化硫铝酸钙(3CaO?Al2O.?CaSO?12H2O)反应,生成体积膨胀的水化硫铝酸钙即钙矾石(3CaO?A1O.?3CaSO?3
3、2HzO).当还有CO.存在并处在低温高湿度时,硫酸盐还会继续生成钙矾石后侵蚀和分解水泥的重要水化物C—S-H,生成碳硫硅钙石晶体(CaO?SiO?CaCO.?CaSO?15H2O),从而破坏混凝土.目前研究和应用较多的工业废渣主要有粉煤灰,高炉矿渣和硅灰等.硅灰虽然具有很高活性,但价格较贵,一般只在要求混凝土强度高于80MPa时才考虑使用.本文主要以粉煤灰和矿渣为主,加入价廉的天然矿物及增强活化剂,复配出一种无硅灰的绿色混凝土用复合矿物掺合料.这样既符合合理利用资源的要求,又尽可能减少污染,同时还使混凝土强度和耐久性得到很大提高.本文主
4、要研究了此复合矿物掺合料配制的混凝土的抗硫酸盐侵蚀性.1原材料及试验方法1.1原材料试验用原材料包括:42.5级普通硅酸盐水泥,Ⅱ收稿日期:2006一lO一08级粉煤灰,矿粉(碱度B一1.77～2.31),天然矿物(石灰石,沸石,偏高岭土等磨细),活化剂(硫酸盐,铝酸钙,硅酸钠,硫酸亚铁,氧化钙等磨细),标准砂,石子(5mm~25mm碎石,其压碎指标为4.8,粒形好,连续级配,符合JGJ53—1992要求),PC新型混凝土高效减水剂.主要原材料的化学成分见表1.表1主要原材料的化学成分/材料水泥粉煤灰矿粉1.2新型复合矿物掺合料的化学成分
5、和技术指标利用粉煤灰,矿渣,天然矿物和增强活化剂复配而成混凝土用新型复合矿物掺合料,用于等量取代混凝土中3O～5O的水泥.复合矿物掺合料的化学成分见表2,技术指标见表3.表2复合矿物掺合料的化学成分及物理性能表3复合矿物掺合料的技术指标技术指标苎兰:!兰比表面含水需水量竺塑塑/积//kg*/g比/%7d28d实测数据3.690.760.0030.634100.1697799O技术指标≤5≤4.0≤0.02≤8.0≥350≤1.0≤105≥65≥80?21?帅一00一u;叭㈨一一良2007NO.4粉煤灰综合利用FLYASHCOMPREHEN
6、SIVEUTILIZATION1-3试验方法混凝土拌合物拌合试验参照GB/T50080—2002,抗压强度试验参照GB/T50081—2002,在水,39/6硫酸镁溶液和39,6硫酸钠溶液中养护28d和56d后测抗压强度.从破型后的A0,A2混凝土试样中取出2.5mm～5mm粒状样品,在740mmHg真空度,60℃的干燥器内干燥至恒重后,用导电胶将样品粘贴在铜质样品座上,扫描电镜中放大5000倍观察微观形貌.1.4试验混凝土配合比设计采用复合掺合料分别等量取代水泥配制C30混凝土,配合比见表4,其中A0为混凝土搅拌站生产混凝土的配合比(粉
7、煤灰超量取代水泥),A1,A2和A3分别为复合掺合料等量取代水泥35,40%,45.表4C30混凝土配合比2混凝土试验结果分析●2.1不同组分对混凝土的侵蚀从图1可知,由抗压强度的变化可以明显地看出硫酸钠和硫酸镁两种硫酸盐对混凝土的不同侵蚀效果.在硫酸钠溶液中几乎所有配比的混凝土试件随着浸泡时间的延长,抗压强度都比同龄期的水中养护的要高.而浸泡在硫酸镁溶液中的试件,所有配比的混凝土试件随着浸泡时间的延长,抗压强度都比同龄期在水中养护的要低.55蔷50朽要们Illlm2"~i!:麓AO硫酸钠和硫酸镁两种溶液对混凝土侵蚀作用有所异同.从强度变
8、化来看,浸泡于硫酸钠溶液中的试件强度不但没有损失,反而比浸泡于水中的试件强度有?22-所提高.但是,浸泡于硫酸镁溶液中的试件强度损失则比较明显,特别是长期浸泡的试件.同样是硫酸盐溶液,只有阳离
