花岗岩石粉细度及掺量对混凝土微观孔隙的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期水利水运工程学报No．22016年4月ANDENGD砸眦Apr．2016DOI：10．16198／j．cnki．1009—640X．2016．02．006赵井辉，刘福胜，韦梅，等．花岗岩石粉细度及掺量对混凝土微观孔隙的影响[J]．水利水运工程学报，2016(2)：39—45(ZHAOJing—hui，LIUFu—sheng，WEIMei，eta1．Effectsofgranitepowderfinenessandadditiononconcretemicroscopicpores[J]Hydro—Scienceand

2、Engineering，2016(2)：39—45．)花岗岩石粉细度及掺量对混凝土微观孔隙的影响赵井辉，刘福胜，韦梅，程明(山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018)摘要：在掺合料混凝土技术快速发展和建筑节能要求不断提高背景下，通过压汞法试验，研究分析花岗岩石粉的细度及掺量对混凝土微观孔隙结构的影响规律，从微观层面论证花岗岩石粉作为混凝土掺合料的可行性，并在微观层面进行混凝土宏观抗渗抗冻试验的联系分析。研究表明：花岗岩石粉越细，对混凝土d,TL径孑L隙的填充作用越好，对大孔径孔隙填充作用不明显，综合填充效果较差；混凝土中掺入0～150m花岗岩石粉，

3、当掺量为10％和20％时，对混凝土孑L隙结构参数及孔级分配起到优化作用；0～150m花岗岩石粉掺量控制在30％以内时有利于提高混凝土抗渗性能；0～150m花岗岩石粉掺量控制在20％以内时可保证掺合料混凝土抗冻等级与不掺石粉的混凝土抗冻等级相同，当花岗岩石粉掺量增大至30％时，掺合料混凝土抗冻等级有所降低。关键词：花岗岩石粉；细度；掺量；混凝土；微观孔隙；抗渗性能；抗冻性能中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1009—640X(2016)02—0039—07花岗岩石粉是石材加工过程中产生的废弃材料，我国每年因加工花岗岩产生大量石粉，这些石粉占

4、用土地资源，破坏耕地和土壤结构，如何有效利用花岗岩石粉成为亟待解决的问题。随着掺合料混凝土技术的快速发展，掺合料种类也不断增加。目前国内很多学者为了解决花岗岩石粉资源浪费和污染问题，对花岗岩石粉取代水泥做掺合料的可行性进行了研究。但是目前花岗岩石粉取代水泥量普遍偏低，一般在5％～15％[2-3]。因此，如何在保证混凝土相关性能满足设计要求的前提下，有效提高花岗岩石粉综合利用率，减少混凝土水泥用量，成为花岗岩石粉混凝土研究必须解决的关键问题。混凝土是应用最广泛的建筑材料，全球每年混凝土用量可达10“t，以花岗岩石粉为掺合料的混凝土技术在建筑工程领域的推广应用，

5、具有显著的经济、环境和社会效益。1试验概况1．1试验目的国内外对以花岗岩石粉为掺合料的研究较多，但从掺合料细度与掺量角度综合人手，从微观层面上分析掺合料细度及掺量对混凝土材料孔隙结构参数影响的研究甚少。试验以花岗岩石粉为掺合料，以水工混凝土为研究对象，通过压汞试验数据分析花岗岩石粉细度及掺量对混凝-kTL隙结构参数及孑L级分配的影响规律，从微观层面揭示掺合料对混凝土的微集料填充效应，为混凝土材料微观特征与宏观性能的联系性研究与分析提供重要理论依据。1．2试验材料试验所用花岗岩石粉来源于泰安本地花岗岩生产中产生的石粉，石粉粒径与水泥粒径经激光粒度仪收稿日期：2

6、015—05—16基金项目：山东省省级水利科研与技术推广项目(SDSLKY201401)作者简介：赵井辉(1988一)，男，山东泰安人，硕士，主要从事水利水电工程设计理论与管理运行研究。E—mail：zhaojinghui1@126．eom学兔兔www.xuetutu.com水利水运工程学报2016年4月Mastersizer2000检测，水泥平均粒径为58．24txm，花岗岩石粉平均粒径为19．375m，由于水泥颗粒细度范围为0～100Ixm，为研究花岗岩石粉细度对混凝土孔隙结构的影响规律，花岗岩石粉细度为0～80m和0～150m，花岗岩石粉需水量比为11

7、9％，花岗岩石粉主要化学成分见表1。水泥为中联牌P·042．5级水泥，45Izm方孑L筛余量为7．55％；水为泰安市本地自来水；表1花岗岩石粉的主要化学成分砂选用泰安市生产的天然河砂，细度模数2．67，⋯Mainchemicalcomponentsofgranitepowder含泥量1．9％，泥块含量0．42％，属于Ⅱ级中砂；——石子为粒径5～25him的连续级配碎石；减水剂为萘系高效减水剂。二=—一1．3配合比设计本试验配合比设计以花岗岩石粉细度和掺量为变量，石粉细度为0～80m和0～150Ixm，掺量为10％，20％和30％，按相应的掺量等质量取代基准组

8、混凝土的水泥用量，试验基准组J0混凝土的水灰比为0．