矿物掺合料混凝土力学性能与耐久性试验研究.pdf

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1、矿物掺合料混凝土力学性能与耐久性试验研究陈运筹1，郭钟群2(1．江苏建科建设监理有限公司，江苏南京210008；2．江西理工大学，江西赣州341000)摘要：在混凝土中添加矿物掺合料，可有效改善混凝土的力学性能和耐久性。以掺复合型掺合料混凝土的性能为主要研究对象，试验研究了掺复合型掺合料混凝土力学性能、耐久性的发展规律．并与基准混凝土各性能进行比较．关键词：矿物掺合料；混凝土；力学性能；耐久性Abstract：neconcretewithmineraladmixturescaneffectivelyimprovethemechanicalpropertiesandd

2、urabilityofconcrete．Inthestudyoftheperformanceofconcretewithcompoundmineraladmixtures，thispaperresearchestheinfluenceofcompoundadmixturedevelopmentrulesofconcretedurabilityandmechanicalpropertiesintheexperiments，andcomparesthatwiththereferenceconcreteperformance．Keywords：mineraladmixtu

3、re；concrete；mechanicalproperties；durability0引言水泥作为混凝土的主要原材料之一．是一种不可持续发展的产品．但水泥工业发展给环境带来了严重的污染[1-2]。为此，吴中伟院士提出了“绿色混凝土”的概念131。主要思想是利用各种工业废渣(如粉煤灰、硅灰、钢渣和磨细矿粉等)，通过一定的工艺磨细．来取代混凝土中的部分水泥。在混凝土中添加矿物掺合料．使工业废渣在混凝土生产中变废为宝．减少了环境污染和排放工业废渣的土地占用．节省大量水泥原料和生产成本，矿物掺合料可有效改善混凝土的力学性能和耐久性㈣。本文通过试验研究了掺粉煤灰、硅灰等掺和

4、料对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能的影响．并与基准混凝土各性能进行比较。1试验材料与配合比设计1．1原材料(1)水泥：南京江南水泥厂生产的“金宁洋”牌P．1142．5R硅酸盐水泥：(2)粉煤灰：华能I粉煤灰，其主要化学成分含量如表1所示：-20-(3)硅灰：其主要化学成分含量如表l所示；(4)粗骨料：湖北阳新产石灰石；(5)细集料：江西赣江中砂；(6)外加剂：上海三瑞化工生产聚羧酸高效减水剂：(7)水：自来水。表1粉煤灰和硅灰的主要化学成分1．2配合比设计根据配合比设计原理．设计9组配合比的每立方米混凝土材料用量如表2所示。2试验结果与分析2．1矿物掺

5、合料混凝土的力学性能按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GBfr50081—2002)进行抗压强度和抗折强度试验。选用150mmxl50n'lln立方体试件。人表2混凝土试验配合比(kg／m3)编号水泥粉煤灰硅灰水砂石子水胶比取代量砂率l181．8136．445．5200．0716．21120．20．5530％39％2166．7125．041．7200．0746．71120．00．6040％40％3153．9l15．438，5200．0775．8l116．50．6550％41％4181．8136．445．5200．0734．61101．8O．5540％39％51

6、66．7125．041．7200．0765．31101．40．6050％40％6153．9l15．438．5200．0738．0l154．3O．6530％41％7181．8136．445．5200．0752．91083．50．5550％39％8166．7125．041．7200．0728．01138．70．6030％40％9153．9l15．438．5200．0756．9l135．40．6540％41％工拌和成型，在标准养护室养护(温度20±2℃，相对湿度≥95％)，到28d进行混凝土力学性能试验。试验结果如表3所示，抗压强度与各因素水平变化曲线见图1。各因素水平图

7、1抗压强度与各因素水平变化曲线表3复合掺合料混凝土的抗压强度注：1．括号前数字为各因素的水平代号，括号内数字为各水平的具体数值。2．Ki分别为各因素水平下的平均抗压强度。2．2混凝土抗氯离子渗透性能参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准}GBIT50082—2009中的抗氯离子渗透试验方法．进行氯离子渗透测试，实验结果见表4(取其中四组试块)。表4混凝土不同龄期抗氯离子渗透电量表(C)实验结果表明．随水化时间的延长．普通混凝土抗氯离子渗透能力有明显提高。但相比基准混凝土而言．矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透能力得到大幅度提高．到28d龄期。矿物掺合料混凝土氯