粉煤灰膨胀剂双掺情况下混凝土限制膨胀性能研究.pdf

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1、CMYK材料研究与应用粉煤灰膨胀剂双掺情况下混凝土限制膨胀性能研究曲炎冯家辉梁伟斌谭宇华姜海波（广东工业大学土木与交通工程学院）【摘要】采用内掺法掺入不同比例粉煤灰和膨胀剂来替代水泥，研究C40、C50混凝土的抗压强度和限制膨胀率。研究表明：C40混凝土在不加粉煤灰单加20%膨胀剂时，膨胀效果以及抗压强度较好。在粉煤灰掺量为10%，掺入12%膨胀剂效果最佳C50混凝土在不加粉煤灰单加12%膨胀剂时，膨胀效果以及抗压强度最好。在粉煤灰掺量为10%，掺入12%膨胀剂效果最佳，C50在不加粉煤灰单加膨

2、胀剂,膨胀剂掺量在（0～12%）时，随着掺量的增加抗压强度逐渐增大。【关键词】粉煤灰；膨胀剂；限制膨胀率；抗压强度；膨胀混凝土1引言2.1原料及配比⑴实验原料混凝土在水化反应的过程中，强度增长的同时，体水泥：水泥采用广州市，石井水泥厂生产的P.O42.5R积收缩，当内部拉应力大于抗拉强度时，混凝土发生开普通硅酸盐水泥。裂，从而使混凝土的耐久性大大降低。膨胀剂是我国的粉煤灰：粉煤灰采用巩义市元亨净水材料厂生产的重要的外加剂之一，我国对混凝土膨胀剂的开发和利用Ⅰ级粉煤灰，厂家提供的化学成分见表1。已

3、经有30多年，混凝土膨胀剂分为三类：1硫酸钙类，氧化钙类，硫酸钙-氧化钙类。加入膨胀剂是抵制混凝表1原材料化学组成(%)[1-3]化学成分范围土收缩和有效经济的方式。但不同膨胀剂的膨胀效SiO258果并不相同，过多的膨胀剂会使混凝土的整体结构破AL20320坏，强度极大降低。大体积混凝土水化热产生造成混凝Fe2034.3土开裂。CaO1.5MgO2.8粉煤灰作为一种工业废料，它是一种硅铝质火山灰Na203.2[4,5]材料，具有火山灰效应和集料效应它在碱性条件下能够与水泥中的硅酸盐反应生成C-S

4、-H凝胶产物，来补膨胀剂：膨胀剂采用郑州市建文特材科技有限公司偿混凝土的强度[6]。未参与反应的粉煤灰，作为混凝土生产的HCSA高性能膨胀剂。中的填充材料，增加混凝土的密实度，也有助于保证混砂子：砂子采用中砂0.25～0.5mm级配。凝土的强度。此外，粉煤灰可以提高混凝土的工作性能，石子：石子采用5～15mm级配的石子。增加混凝土的流动性、和易性，降低水化热[7]，提高混凝水：水采用干净自来水。土的耐久性[8]。国内外对粉煤灰膨胀剂双掺也有研究，⑵混凝土配合比有的观点是粉煤灰在补偿混凝土强度的同

5、时，抑制膨设计强度（C40、C50）设计了10组不同配合比的混胀。[9,10]同时研究粉煤灰和膨胀剂双掺的文献还很少。凝土。膨胀剂通过内掺方式，等质量法替代水泥（0、4%、本文针对C40和C50混凝土掺入粉煤灰和膨胀剂，8%、12%、20%），粉煤灰通过内掺方式超量取代法代替水研究观察混凝土试块的限制膨胀率和抗压强度，给出相泥和砂子（0、10%）实验配合比如表2。表中F代表粉煤应水胶比条件下，膨胀剂和粉煤灰的合理配合比。灰，F后的数字代表掺量，P代表膨胀剂，P后数字代表膨胀剂掺量，最后的数字代表

6、混凝土强度等级。2实验部分2.2实验仪器与试件制备养护CMYK材料研究与应用表2按C40基准配合比（kg/m3）按C50基准配合比（kg/m3）编号水泥粉煤灰砂子碎石水膨胀剂塌落度编号水泥粉煤灰砂子碎石水膨胀剂塌落度1F0P0_403960664118021005F0P0_50512057411442200202F0P4_40380.160664118021015.8412F0P4_50491.520574114422020.48153F0P8_40364.320664118021031.681

7、5F0P8_50471.040574114422040.96244F0P12_40348.480664118021047.5217F0P12_50450.560574114422061.44105F0P20_40316.80664118021079.216F0P20_50409.605741144220102.4206F10P0_40348.4847.52654.191180210025F10P0_50450.5661.44561.3211442200267F10P4_40332.6447.52

8、654.19118021015.8430F10P4_50430.0861.44561.32114422020.48218F10P8_40316.847.52654.19118021031.6820F10P8_50409.661.44561.32114422040.96209F10P12_40300.9647.52654.19118021047.5218F10P12_50389.1261.44561.32114422061.442810F10P20_40269.2847.52654.1911802