大掺量掺合料对混凝土强度及使用性能的影响

《大掺量掺合料对混凝土强度及使用性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大掺量掺合料对混凝土强度及使用性能的影响　　摘要：本文通过在混凝土中用较大掺量的粉煤灰、矿渣粉取代水泥后对其强度及使用性能的影响进行研究，结果表明大掺量掺合料的使用会明显改善混凝土的工作性能，水胶比较小时7天强度不会降低，反而略有提高。通过对胶凝材料的水化热进行检测也支持以上结论。大掺量粉煤灰、矿渣粉等工业废料在混凝土中应用具有广阔前景，可促进节能降耗、保护环境。　　关键词：掺合料；矿粉；粉煤灰；抗压强度；混凝土　　：TU528.041　　：B　　：1008-0422（2013）08-0142-02　　1前言　　混凝土是当前用量最大的建筑材料，一直以来给人们的印象都是重

2、污染、高能耗。据统计，2012年我国水泥产量达到21.84亿吨，2012年商品混凝土总产量达到88817万m3。因此提高混凝土中掺合料比例、降低水泥用量对节能降耗、保护环境、促进社会的可持续发展等具有重要意义。追求节能减排和耐久性上升为混凝土技术追求的主要目标[1]。　　较低水胶比时，大掺量掺合料对混凝土的耐久性明显改善已经得到许多研究的证实，混凝土中掺入20%粉煤灰和30%矿渣粉对提高混凝土的抗氯离子渗透性有明显效果[2，3]，矿物掺合料复元组合能降低早期（3d）强度及提高混凝土后期强度增进率[4]。但在实际工程应用时，很多技术人员都认为大掺量掺合料对混凝土强度是有较

3、大影响的，这种观念也限制了掺合料在混凝土中的大规模使用。针对大掺量掺合料对混凝土强度和使用性能的影响，进行了一些研究，以期促进大掺量掺合料混凝土的应用。　　2实验原材料选用说明　　目前应用最广泛的掺合料是粒化高炉矿渣粉和粉煤灰。粒化高炉矿渣粉（以下简称矿渣粉）一般分为S105、S95、S75三个等级，本实验采用其中产量及使用量最大的S95级矿渣粉。粉煤灰分为I级、II级、III级，其中I级粉煤灰活性高，质量好，对混凝土的强度影响小，是可以真正实现大掺量的粉煤灰。但目前I级粉煤灰的供应量小，实际应用少，研究的指导意义较小，因此选用目前可大量供应的II级粉煤灰。为了更好地研

4、究大掺量掺合料对混凝土的工作性能的改善效果，进一步扩大低品质原材料的应用范围，本实验采用细度模数较小、含泥量较高的砂和含泥量较高的卵石。　　3原材料检测情况　　骨料：细骨料选用湘江产中砂，细度模数2.3，含泥量1.8%，泥块含量0.2%，堆积密度1540kg/m3。粗骨料选用湘江产5mm～31.5mm连续级配卵石，含泥量0.8%，泥块含量0.2%，堆积密度1670kg/m3，针片状含量1%，压碎值9%。　　水泥：湖南双峰海螺水泥有限公司生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥（见表1）　　掺合料：矿渣粉选用湖南泰基建材有限公司生产的S95级粒化高炉矿渣粉，比表面积425m2/

5、kg，密度2.86g/cm3，流动度比100%，7d活性指数83%，28d活性指数103%。粉煤灰选用益阳电厂的II级粉煤灰，细度18%，烧失量6.8%，需水量比97%，含水率1.0%。　　减水剂：石家庄克罗曼建材有限公司生产的KLM-J聚羧酸高性能减水剂，减水率为26.8%。　　4试验方法　　粉煤灰应用已经很成熟，但因其对混凝土的早期强度及碳化速度影响较大，一般推荐掺量控制在20%以内；矿渣粉具有较高的潜在活性，掺量范围较大。采用矿渣粉、粉煤灰双掺技术，两种材料的火山灰效应、形态效应和微集料效应相互叠加，充分发挥二者的优势互补效应，使混凝土的坍落度增加，和易性变好，粘

6、聚性变好，泌水得到改善。在水化过程中，改变混凝土中水化产物的组成，可改善水泥石的界面结构和截面区的性能，并提高后期强度的增长率。本实验采用矿渣粉30%，粉煤灰15%的掺量对配合比进行设计，该掺量也符合JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》中对复合掺合料最大掺量的规定。从C25至C50按正常配合比（16%矿渣粉，12%粉煤灰）及大掺量掺合料配合比（矿渣粉30%，粉煤灰15%）进行试配，控制两者的胶凝材料总量及砂石用量一致，减水剂掺量一致，通过调整混凝土的用水量，在保证每组混凝土的坍落度初始值为210mm±10mm的条件下，对比两组配合比的性能。　　5试验结果

7、及分析　　大掺量掺合料配合比的实际水胶比都低于标准配合比，因为无论是粉煤灰还是矿渣粉，都具有一定的减水效果，提高掺量可适当降低混凝土的用水量。　　大掺量掺合料配合比混凝土的3d强度基本上都低于标准配合比的混凝土3d强度。因为掺合料取代水泥引起水化反应速度下降，所以掺入较高掺合料的混凝土在水胶比接近的情况下，早期强度会有所偏低，但因掺合料的适当减水效果，降低的幅度并不是很大，特别是C35、C40混凝土3d强度降低很少。　　大掺量掺合料混凝土的7d强度，基本等同于标准配合比的混凝土，甚至在水胶比较小的情况下还有所提高，是因大掺量掺合料配合比中