生态型胶凝材料对混凝土性能影响研究.pdf

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1、２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂生态型胶凝材料对混凝土性能影响研究１１２李康刘娟红陈明路（１．北京科技大学土木与环境工程学院，北京１０００８３；２．北京建筑大学土木与交通学院，北京１０００４４）摘要：当前普通硅酸盐水泥比表面积普遍较高，严重影响了混凝土结构的耐久性。针对这些情况，本文研究了由低比表面积水泥熟料、高比表面积掺合料以及适量性能调节剂组成的生态型胶凝材料体系，分析其配制的Ｃ３０和Ｃ５０两个等级混凝土的抗压强度、抗裂与收缩性能，并与相同配合比的Ｐ·Ｏ４２．５水泥及掺合料配制的混凝

2、土进行对比。结果表明：生态型胶凝材料体系配制的Ｃ３０和Ｃ５０等级混凝土，２８ｄ到１８０ｄ强度增长率分别为３６．７％和３３．３％，远高于由Ｐ·Ｏ４２．５及掺合料配制混凝土的１６．７％和１３％，并且龄期为１８０ｄ时，生态型胶凝材料体系配制的混凝土强度比由Ｐ·Ｏ４２．５水泥及掺合料配制的高出约８Ｍｐａ；生态型胶凝材料体系配制混凝土的抗裂性及抗收缩性均优于由Ｐ·Ｏ４２．５及掺合料配制的混凝土，通过孔结构分析，这是由于生态型胶凝材料体系粉体级配更加合理，２０ｎｍ以下的无害孔较多，而有害孔较少。关键词：生态型胶凝材料体系；

3、低比表面积水泥熟料；高比表面积掺合料随着我国社会化进程的加快，混凝土的使用范搅拌站很难生产功能明确的混凝土。围越来越广，随之而来的问题也层出不穷。当前混近年来，国内外学者对于如何提高混凝土耐久凝土的问题主要体现在耐久性严重不足方面，由于性方面进行了大量研究，但主要集中在改变胶凝材［１－５］现行标准不设水泥细度的上限和比表面积的上限，料种类及掺合料用量，改变水胶比等方面，而对一些水泥生产厂家尽可能的通过提高水泥细度来降熟料及掺合料的比表面积对混凝土耐久性影响方［６－８］低生产成本，这样就导致混凝土早期强度太高而后

4、面研究较少。期强度增长率较低，有的甚至出现倒缩现象；再加上本文试验从控制水泥熟料及掺合料的比表面积由于早期水泥水化热较大，结构内部产生许多微裂出发，获得由低比表面积水泥熟料与较高比表面积缝，混凝土后期抗裂性和抗收缩性大大减弱；另一方矿物掺合料组成的生态型胶凝材料体系，通过混凝面水泥生产商通过掺加矿物掺合料代替水泥熟料进土抗压强度、抗裂性能及抗收缩性能等试验，并与相一步降低成本，但掺合料的具体组分往往标识不清，同配合比的Ｐ·Ｏ４２．５水泥及掺合料配制的混凝土这就导致在水泥组分方面存在一个“黑障区”，使得对比，研究

5、生态型胶凝材料对混凝土力学性能和耐１７６２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂久性的影响。２５ｃｍ）：小石子（５－１０ｃｍ）＝６∶４。细骨料：天然河砂，细度模数为２．９，属于Ⅱ区中砂。１原材料及试验方法外加剂：萘系高效减水剂，含固量为３２．５％。１．１原材料性能调节剂：掺量为胶凝材料总量的１．５３％。水泥：金隅牌Ｐ·Ｏ４２．５等级水泥。１．２试验方法水泥熟料：普通硅酸盐水泥熟料，粉磨并控制其（１）力学性能试验：按ＧＢ／Ｔ５００８１—２００２《普通２比表面积为３１０±１０ｍ／ｋｇ。混凝土力学性能

6、试验方法标准》进行。２粉煤灰：Ⅰ级，比表面积为４１０ｍ／ｋｇ，密度（２）耐久性能试验：按ＧＢ／Ｔ５００８２－２００９《普通３２．２ｇ／ｃｍ。需水量比为９４％。混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行，其２矿粉：Ｓ９５级，比表面积为４７０ｍ／ｋｇ，密度中抗裂性能采用圆环法抗裂试验；抗收缩性能采用３２．９５ｇ／ｃｍ。非接触法收缩变形试验。石膏：天然二水石膏（ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ）。１．３混凝土配合比２３石灰石粉：比表面积为４６０ｍ／ｋｇ，密度为２．８１ｇ／ｃｍ。生态型胶凝材料体系配制的Ｃ３０和Ｃ５０等级混粗骨料：

7、复合级配石子，其中大石子（１０－凝土的配比见下表１：３表１生态型胶凝材料体系配制的Ｃ３０和Ｃ５０混凝土配合比ｋｇ／ｍ材料用量组别水泥熟料矿渣粉煤灰石灰石粉石膏砂￥石水外加剂Ｃ３０１４８８５７７５１６．９８３３５．５１０１７１６６７．２Ｃ５０２４５９３８４５６１１．７６７３７．３１０７７１６２１３．４注：￥为生态型胶凝材料性能调节剂，掺量为胶凝材料总量的１．５３％。Ｐ·Ｏ４２．５水泥及掺合料配制的Ｃ３０和Ｃ５０等级混凝土的配比见下表２：３表２Ｐ·Ｏ４２．５水泥及掺合料配制的Ｃ３０和Ｃ５０混凝土配合比ｋｇ／ｍ材料用

8、量组别水泥矿渣粉煤灰石灰石粉石膏砂石水外加剂Ｃ３０２１１４７７０４３０８３３１０１７１６６７．４Ｃ５０３５０２８７１４１０６７３１０７７１６２１３．７５６ｄ和１８０ｄ的强度增长情况（图中分别用生态胶材组２试验结果分析和Ｐ·Ｏ４２．５水泥组来表示），结果如下图３、４：２．１混凝土强度发展规律从图３可以看出，对于Ｃ３０等级混凝土，生态胶分别研究由生态型胶凝材料体系和Ｐ·Ｏ４２．５水材组在９