矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理及试验研究.pdf

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1、第31卷第1期河南科学V01．31No．12013年1月HENANSCIENCEJan．2013文章编号：1004—3918(2013)01—0091—05矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理及试验研究李滢(青海大学土木工程学院，西宁810016)摘要：主要讨论了矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理，并且以粉煤灰、矿渣粉及硅灰单一组分、复合组分考察其对水泥胶砂强度及微观结构的影响．研究表明，不同细度的矿物掺合料掺入到水泥浆体中后，可以优化粉体的次级颗粒级配，提高密实度．从而表现出水泥砂浆的强度得到提高，微观结构趋于密实．关键词：矿物掺合料；颗粒级配；微观结构中图分类号：

2、TU52文献标识码：AMechanismandTestofMineralAdmixtureFillinginCementMortarLiYing(SchoolofCivilEngineering，QinghaiUniversity，Xining810016，China)Abstract：Fillingmechanismofmineraladmixtureincementmortarwasdiscussed，withflyash，superfineslagpowder，silicafumeandtheircompoundsfillingintocementmort

3、artostudytheirinfluenceonthestrengthandmicrostructureofcementmortar．Itisdemonstratedthatthediferentmineraladmixturescanimprovethesecondaryparticlessizedistributionofcementationsmaterials，andthenimprovethedensityofcementmortar．Sothestrengthofcementmortarincreasedandthemicrostructureof

4、cementmortargetdenser．Keywords：mineraladmixture；particlesizedistribution；microstructure混凝土材料是以集料一胶凝材料一水组成的复杂多相体系，各个组成材料的颗粒直径、密度、形貌以及在混凝土中所占的比例均不相同，这就意味着混凝土内部极不容易达到整体的均匀和各个组成材料的紧密堆积．材料整体的不均匀和各种组成材料的不紧密堆积，对于混凝土的工作性、强度、耐久性等都将产生不利的影响．在高性能混凝土中加入矿物掺合料，可以改善混凝土胶结材的级配．在混凝土体系中，集料形成混凝土的骨架，但在集料形

5、成的堆积中，颗粒之间留有空隙，水泥颗粒粒径较小，填充在空隙中，同时，水泥颗粒在生产过程中，其粒径分布也不够合理，颗粒间的空隙率也很高．在水泥未完全水化前，加入矿物掺合料后，由于掺合料的颗粒直径比水泥细得多，可以填充到水泥颗粒间空隙中，使混凝土体系颗粒级配更趋合理，从而提高混凝土的密实度．以工业副产品或天然矿物为原材料，进行磨细加工的矿物掺合料被称为高性能混凝土(HPC)的第六组分[1]，目前，使用最多的矿物掺合料有硅灰、粉煤灰、矿渣粉等．以往对矿物掺合料的研究多集中于研究其细度与活性之间的关系，虽然取得了良好的效果，但由于大大地增加了粉磨时间，提高了成本，不能大

6、范围大掺量用于高性能混凝土工程中．另～方面，将矿物掺合料加工成完全均一细度的细粉，没有形成级配，掺入混凝土中后不能充分发挥微观填充作用．如果考虑将不同细度的矿物掺合料以不同的比例掺配到水泥浆体中，使浆体中粉体的颗粒形成一定的级配，从而能够紧密地填充，有效降低水泥浆体的空隙率，改善孔结构，势必对浆体的性能起到改善作用．本文以粉煤灰、矿渣粉、硅灰、粉煤灰+硅灰及矿渣粉+硅灰取代一定量的水泥，通过对比胶砂试件的3d、28d抗折、抗压强度及微观结构，分析这三种矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理，并且考察矿物掺合料单掺或复掺对水泥胶砂试件强度的影响，同时从显微结构及颗粒级配

7、上分析粉收稿日期：2012—10—28作者简介：李滢(1974一)，女，青海民和人，副教授，硕士，主要从事新型建筑材料研究．一92一河南科学第31卷第1期煤灰、矿渣粉与硅灰复合对水泥砂浆性能的影响．1矿物掺合料的填充作用机理分析拌水前水泥粉体的堆积状态与水化水泥浆体性质有着密切的关系，矿物掺合料的良性填充作用，就是要使粉体实现紧密堆积．但由于影响水泥粉体空隙率的因素多而复杂，对于矿物掺合料的细度和掺量，并没有理想的模型可以确定，工程上多采用实验方法决定．借鉴Andreasen方程的结论[21，可以对矿物掺合料的填充作用进行有益的探索．1．1Andreasen方程

8、与粉体最紧密堆积Andr