偏高岭土对混凝土性能的影响.pdf

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1、文章编号：1007-046X(2009)03-0017-04实验研究偏高岭土对混凝土性能的影响SimpleAnalysisofEffectofMetakaolinonHigh-PerformanceConcreteProperties石力，陆小军，傅国才，等（镇江市建筑科学研究院,镇江212003）摘要：对内掺偏高岭土混凝土的工作性和物理力学性能进行试验，分析影响其工作性最核心的因素，表明内掺偏高岭土量在20%左右时取得最佳的力学性能和工作性。关键词：高性能混凝土；偏高岭土；工作性；影响因素+2中图分类号：P619.23TU528.1文

2、献标识码：A[1]0前言不同AS/CH比率下的反应式如下:2偏高岭土（metakaolin，简称MK）是以高岭土（Al2O3·AS2/CH=0.5,AS2+6CH+9H→C4AH13+2CSH（1）2SiO2·2H2O，AS2H2）为原料。在适当温度下（600～AS2/CH=0.6,AS2+5CH+3H→C3AH6+2CSH（2）900℃）经脱水形成的无水硅酸铝（Al2O3·2SiO2，AS2）。AS2/CH=1.0,AS2+3CH+6H→C2ASH8+CSH（3）偏高岭土的分子排列不规则，呈现热力学介稳状态，在适2原材料试验[2]当激

3、发剂作用下具有胶凝性，需水量小于硅灰，而对于2.1偏高岭土混凝土的增强效果与硅灰相差无几。硅灰的价格达到每吨3滁州市惠友粉体材料厂生产，密度2.62g/cm，比表数千元，而偏高岭土的价格每吨几百元。因此，偏高岭土2面积580m/kg，化学成分见表1。掺合料是一种开发前景广阔的高强混凝土掺合料。表1偏高岭土的化学成分%1偏高岭土掺合料反应机理分析Al2O3SiO2Fe2O3CaOMgOK2ONa2O≥43.0≤53.5≤0.3≤0.5≤0.3≤0.001≤0.06偏高岭土比表面积很大，具有微集料填充效应，能降低混凝土空隙率，改善孔结构，提

4、高水泥石的密实度，2.2水泥[4]嘉新京阳P·Ⅱ52.5R硅酸盐水泥，各项性能均满足标从而提高其抗渗性，耐久性。在混凝土中，偏高岭土发挥的作用机理与硅灰相似。准指标，物理性能见表2。经热处理的偏高岭土留下了许多孔隙，比表面积大大增表2水泥物理力学性能试验结果标准凝结时间/min安定性抗折强度/MPa抗压强度/MPa加，原子排列不规则，呈现热力学介稳状态；存在大量稠度/%初凝终凝(雷氏值)/mm3d28d3d28d断裂的化学键，表面能很大，具有很强的火山灰活性。能271602402.86.87.831.854.7生成C-S-H凝胶和水化铝

5、酸钙、水化硫铝酸钙，增加了混备注：检测依据：GB12958-1999,GB17671-1999,GB1346-2001[3]凝土的强度，改善了混凝土的性能。2.3粗集料偏高岭土用作混凝土矿物掺合料时，主要是AS2、CH普通碎石，连续级配合格，公称粒径为5～31.5mm，与水的反应，随AS2/CH的比率及反应温度的不同，会生成筛分分析见表3。不同的水化产物，包括托水化硅酸钙（CSH-Ⅰ）、水化2.4细集料钙铝黄长石（C2ASH8）、水化铝酸四钙（C4AH13）和水化普通河砂，砂级配合格，细度模数为2.4，属Ⅱ区中铝酸三钙（C3AH6）。砂

6、，筛分分析见表4。3/2009粉煤灰17表3石子的筛分分析试验结果由图1分析：一定范围内塌落度随偏高岭土掺和量的方筛孔/mm分计筛余/g分计筛余率/%累计筛余率/%增加而逐步减小，初始时塌落度变化尤为明显，一小时后31.51001.01.0塌落度基本不变化。且塌落度损失随偏高岭土量的增加而26.54004.05.0逐步减小。可能是减水剂与盖混凝土部相容的原因。19.0134013.418.416.0240024.042.4表6塌落度及扩展度mm9.5328032.875.24.75246024.699.8试块编号塌落度扩展度扩展度平均值

7、初始1h初始1h初始1h＜4.75200.2100.0017572400×380210×200390205表4砂的筛分分析试验结果115542220×220190×190220190方筛孔/mm分计筛余/g分计筛余率/%累计筛余率/%29035190×220210×2102152104.7540.80.8337.520.5200×200190×2002001952.36326.47.21.187214.421.60.6010721.443.05掺加偏高岭土的混凝土物理力学性能试验0.3014829.672.60.1510721.494.

8、05.17d及28d抗压强度值<0.15306.0100.07d、28d抗压强度值见表7、表8。2.5外加剂表77d抗压强度值江苏博特JM-Ⅱ减水剂（减水效率18%）。试块编号抗压强度/MPa平均抗压强度/