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多元复合掺和料对自密实混凝土的工作性研究

2020-10-19 222 上传者：管理员

摘要：被誉为“绿色混凝土”的自密实混凝土中，复掺硅灰、粉煤灰与复掺石灰石粉、粉煤灰对其强度、坍落度都有明显的影响。复掺硅灰与粉煤灰虽然可以使其强度得到明显提高，但会导致坍落度减小。而复掺石灰石粉与粉煤灰不仅可以提高强度，同时坍落度不会受到太大明显影响。

关键词：
化工工业
坍落度
结果与分析
绿色混凝土
自密实混凝土
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有研究表明，矿物掺和料具有良好的活性效应，能够改善水泥石中胶凝材料的组成，优化混凝土的微结构，提高强度，同时还可以改善自密实混凝土的工作性能。但多元复合掺和料对自密实混凝土的工作性研究甚少，本文主要研究多元复合掺和料对自密实混凝土的工作性和强度的影响。

1、原材料及配合比

1）原材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥、Ⅰ级粉煤灰、磨细石灰石粉、硅灰、聚羧酸减水剂、河砂和碎石。2）配合比见表1。

2、试验结果与分析

以明显提高抗压强度。自密实混凝土最薄弱的地方是水泥浆体与集料黏结界面，在内部结构中，粗骨料颗粒周围容易形成一层水膜甚至形成较大的结晶产物，导致自密实混凝土内部形成疏松的多孔结构，强度下降。因此，改善界面过渡区的黏结结构是提高自密实混凝土力学性能的关键。在掺入硅灰与粉煤灰后，掺和料中的SiO2、AL2O3等潜在活性物质与碱性物质和石膏产生水硬性物质不断填充空隙，组织结构变得更为致密，强度提高。

表2中可以看出，A、B、C三组自密实混凝土中，7天、14天及28天，C组强度都是最大的。石灰石粉对自密实混凝土力学性能的影响主要靠复合胶凝的作用，复合胶凝主要有填充效应、活性效应与加速效应等3种效应。矿物掺和料在混凝土中起到的填充作用非常重要，但是由于在进行原材料的选配时，颗粒粒度不合理，导致填充效率变低，混凝土内部结构形成的空隙率增大，因此石灰石粉的填充效应能够合理的解决混凝土内部的空隙问题。石灰石粉的颗粒粒径较小，能够填充到混凝土内部浆体的空隙中，改善混凝土的孔结构，使基体更为致密，从而提高混凝土的强度。表2显示，A、B、C三组中7天、14天强度并未出现明显变化，而28天时，

表1每立方米自密实混凝土各材料用量

表2自密实混凝土工作性、强度值

1）矿物掺合料的复掺对工作性的影响研究表2中可以看出，A、B、C组随着硅灰增加，坍落度与扩展度明显降低，原因在于硅灰的火山灰属性指标高达110%，虽然能够提高混凝土的强度，但因为硅灰本身的特性，干燥收缩大，具有高比表面积，导致需水量相对于其他材料来说更大。掺入的硅灰越多，坍落度与坍落扩展度都会降低，甚至因为混凝土内部的颗粒填充作用，混凝土拌合物的粘聚性明显增加,流动性减小。分析得出，硅灰的掺入量不宜过大。

根据表2可以明显看出，与A组相比，D、E组的扩展度得到明显的提升，掺入的石灰石粉越多，胶砂的流动度就越大。石灰石粉改善工作性主要是依靠它的填充效应，因为石灰石粉的颗粒呈圆球型，表面光滑且质地坚硬，掺到混凝土中，可以起到更好的分散作用，并且石灰石粉的表面能很低，从而降低对水胶比的影响，并且可以与粉煤灰形成“叠加效应”，提高工作性。

2）矿物掺合料的复掺对强度的影响研究从表2中我们可以看出，自密实混凝土的抗压强度明显受到不同矿物掺和料掺量的影响。分析得知：硅灰的掺入量越大，自密实混凝土力学性能受到的影响越大，硅灰可粉煤灰的二次水化反应开始发生作用，强度随着石灰石粉掺量的增加、粉煤灰掺量的减少开始略有降低。C组的抗压强度最大。

3、结论

在自密实混凝土中掺入矿物掺和料，不同的掺入量影响各不相同。试验数据表明，复掺硅灰与石灰石粉能够提高自密实混凝土的强度，而且掺入的硅灰的越多，混凝土的强度越大，而复掺石灰石粉的掺量达到10%时，混凝土的强度下降，石灰石粉的掺入量不宜超过10%。

石灰石粉的掺入可以提高混凝土的坍落度与坍落扩展度，而硅灰则会导致混凝土的坍落度与坍落扩展度降低，让混凝土变得粘稠。

参考文献：

[1]《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012.

[2]杨杰.净浆流变性能及与自密实混凝土工作性能的关联性研宄[D].长沙:中南林业科技大学,2018.

刘俊茹.掺合料对自密实混凝土工作性和强度的影响研究[J].农家参谋,2020(23):78.

基金:西安思源学院2019年度校级科研项目(青年基金),(项目编号:XASY-B1915),项目名称:矿物掺合料复掺对自密实混凝土工作性影响的机理研究.