超细矿粉对水泥和混凝土性能影响研究

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1、文章编号：1007—046X(2016)01—0035—04壤赫超细矿粉对水泥和混凝土性能影响研究StudyofEfectofUltrafineSlagonCementandConcretePerformance翟伟，李建华，王振兴，杨钱荣(1．上海宝钢新型建材科技有限公司，上海201900；2．同济大学材料科学与工程学院，上海201804)摘要：研究了不同细度矿粉对水泥强度、流动度等性能的影响。将不同超细矿粉掺量用于PHC管桩混凝土，在常压蒸养和高压蒸养两种养护条件下进行性能对比研究，结果表明：在蒸养条件下，掺入超细

2、矿粉可较大幅度提高混凝土的早期强度，且后期强度持续增长。通过提高混凝土中胶凝材料的用量可实现掺超细矿粉PHC管桩的免压蒸养生产。关键词：超细矿粉、强度、PHC管桩、免压蒸养护中图分类号：TU528．043文献标志码：A0前言R7=44．3MPa，R28=60．1MPa。(2)矿粉：上海宝田新型建材公司生产$95、S105、粒化高炉矿渣是在高炉冶炼生铁时，所得以硅铝酸S115矿渣微粉。化学成分见表1。盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后，具有潜在水硬表1矿粉化学成分％性的材料，其主要化学成分为SiO、AI0和CaO等，通过

3、不同的生产工艺对矿渣进行加工可得到不同的矿粉系列产品。在配制混凝土时，加入一定量矿物掺合料不仅可以节约水泥，对改善混凝土的工作性能，改善混凝土的内部结构和提高混凝土的力学性能有着显著的作用tl-51。通常使用的掺合料多为活性矿物掺合料，具有能(3)砂：厦门艾思欧标准砂。够改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土硬化后的密(4)减水剂：浙江五龙萘系高效减水剂。实性、抗渗性和强度等性能，因此目前较多的工程中使(5)水：实验室自来水。用活性矿物掺合料[6]。1．2试验方法1原材料及试验方法1．2．1粒度分布采取激光粒度分析的方法

4、，使用库尔特激光粒度分析1．1原料仪，使用酒精作为分散介质进行颗粒分布分析。(1)水泥：超细矿粉活性测试用水泥为海豹P．042．51．2．2矿粉性能试验水泥，R3=27．9MPa，R7=36．4MPa，R28=51．4MPa。PHC按照GB／T18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒管桩用水泥为海螺P．II52．5水泥，R3=34．5MPa，化高炉矿渣粉》进行。基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助1／2016粉煤灰351．3混凝土试验方案粒度分布图1．3．1相同胶凝材料用量下混凝土试验／本试验采用PHC管桩

5、混凝土配合比为基准，用sl15厂超细矿粉分别替代30％、40％和50％的水泥，采用普通f{蒸汽养护和高压蒸汽养护两种方式，蒸汽养护压力为

6、f＼4MPa，蒸养时间为6h，蒸养结束后测定1d、28d混凝／一＼土强度。配合比见表2。表2相同胶凝材料用量下混凝土配合比、kg／m图2S106矿粉粒径分布粒度分布图，，／-,／／l}

7、厂，／I1-3．2不同胶凝材料用量下混凝土试验／／＼目前大部分企业在进行PHC管桩生产时需进行高、培压豁帮0．2O．5125102050100200500加840粒径／um蒸汽养护。该生产操作工艺复杂

8、并且能源消耗较高。为使PHC管桩达到免压蒸养条件，通过胶凝材料用量进行图3S115粒径分布调整，研究不同胶凝材料用量对混凝土强度的影响，其他试验条件与上述相同，具体配合比见表3。从图1、图2、图3可以看出$95矿渣微粉的颗粒分布在0～80IXm，D97=42．03m，最可几粒径为20m；表3不同胶凝材料用量下混凝土配合比kg／mS105矿渣微粉颗粒分布在0～40m，D97=19．99m，最可几粒径为6m，S115超细矿粉颗粒分布在0～30m，D97=14．15m，最可几粒径为4m。随矿粉等级提高，颗粒分布变窄，D97和

9、最可几粒径明显减小。2．2活性指数及流动度对掺加$95、S105和sll5矿粉的水泥胶砂强度、活蚰∞如加0●m胁∞蚰加0，性指数及流动度作了测试，结果见表4，从表4中可以看～培求赚～船$黔联2试验结果与讨论出，掺加普通矿粉$95后，早期强度(3d、7d)有较大幅度下降，3d、7d强度分别从27．9MPa和36．4MPa，2．1粒度分布降低到18．4MPa和29．5MPa，降低幅度分别为34％和粒度分布见图1一图3，化学成分见表1。19％，但后期(28d)强度相差不大，掺加普通矿粉后流动度为101％，对胶砂的流动度影响很

10、小；掺加超细矿粉Sl15后，随矿粉细度的增加矿粉的强度(活性)增加，特别是早期强度增加尤其明显，当矿粉D97降低到14．15m时，矿粉的3d、7d、28d强度分别从18．4MPa、29．5MPa、50．9MPa增大到26．2MPa、37．91VlPa、60．1MPa。增大幅度分别为42％、28％和12％。另外，粒径／um从表4中还