脱硫石膏改性三渣混合料的强度和耐久性研究

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1、第6期(总第156期)2011年12月中圄彳放z柱CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．6(SerialNo．156)Dec．2011●———●一II——●—■——■■■●●——■●■●■———●—●■■■———●■■—■■—■■■■——●—■●●—●————●●—●DOI：10．3969／i．issn．1004-4655．2011．06．026脱硫石膏改性三渣混合料的强度和耐久性研究孙家瑛1。蔡明2，陆青清2，曹亚东2(1．上海大学土木工程系，上海200072；2．上海建设机场道路工程有限公司，上海200032)

2、摘要：为研究脱硫石膏对粉煤灰三渣混合料的改性作用，进行了试验。列出了试验所用的脱硫石膏、粉煤灰的化学成分，介绍了试验方法及用于改性的二灰混合料的质量比、含水率、干密度等性能指标。研究表明：以脱硫石膏当量置换粉煤灰后，改性三渣混合料的强度得到较大提高；提出了脱硫石膏的最佳置换掺量为35％，改性三渣混合料的7d早期强度可达1．55MPa，养护60d时强度可达7MPa，满足道路施工技术要求。给出了改性三渣混合料的耐高温、耐水、抗干湿循环能力、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀等对比试验结果，显示其耐久性能优于普通三渣混合料。最后，介绍了改性三渣混合料铺

3、筑的试验段工程，所测平均弯沉值为0．36Into，满足设计要求。关键词：脱硫石膏；三渣；基层材料；强度；耐久性中图分类号：U414．16文献标识码：A文章编号：1004—4655(2011)06-0068—03目前，提高三渣早期强度的措施较多，但能推广用于实际工程的使用方法并不多¨-3J。本文利用脱硫石膏对粉煤灰三渣混合料进行改性，研究了脱硫石膏对粉煤灰三渣混合料(简称“三渣混合料”)的抗压强度和耐久性能的影响。1原材料及试验方法1．1原材料原材料采用石洞口电厂的脱硫石膏及原状Ⅲ级粉煤灰，脱硫石膏和粉煤灰的化学成分质量百分率见表l。

4、采用3级石灰，即CaO+M：go含量不低于石灰总质量的70％；集料的最大粒径为31．5mm的碎石。表1原料的化学成分％原料CaOSi02A1203S03Fe203Mgo结晶黏粒损失名称水脱硫32．52．7O．742．4O．51．O19．21．0石膏粉煤灰2．7353．1230．120．242．9l1．849．041．2试验方法用于制作三渣混合料的二灰(粉煤灰与石灰混合料)最佳含水率为27％，最佳干密度为1．79kg／m3，密实度为99％。1)采用压力机静压成型的试件模型测试抗压强度，试件为47em、高7cm的圆柱体。制备试件的粉煤灰

5、和石灰均经过5咖筛过筛，以除去块状杂质。收稿日期：2011—09一1968在试件的制备过程中，先将拌和好的混合料闷料4—5h，以便使各种材料溶解分散在三渣混合料中。2)干湿循环试验采用试件浸水4d，然后在80±5℃环境烘干5h，再在水中浸泡5h作为一次循环。3)耐水性试验采用在水中浸泡30d后测定试件的质量和强度。4)抗冻性能试验和抗硫酸盐侵蚀试验参考GB／T50082--2009(普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的规定。2脱硫石膏改性三渣混合料强度研究2．1脱硫石膏掺量选择三渣混合料的抗压强度检测采用二灰的强度指标。以

6、粉煤灰与石灰的质量比为62．‘5：37．5的配置比例为基础，分别采用各种比例的脱硫石膏对粉煤灰进行等量置换，制作改性三渣混合料试件。在20±3℃条件下养护7d及28d测定强度指标。表2为脱硫石膏各掺量下的改性三渣混合料强度检测结果。，表2脱硫石膏各掺量下的改性三渣混合料强度检测结果编号脱硫石膏掺量／％7d抗压强度／MPa28d抗压强度／MPaA00．881．69B151．355．2lC251．"475．40D351．555．00E451．464．34由表2可知，随着脱硫石膏掺量的增加，改性三渣混合料的7d早期强度逐渐提高。当脱硫石膏

7、掺加量中圄彳菹z轲孙家瑛，蔡明，陆青清，等：脱硫石膏改性三渣混合料的强度和耐久性研究t2011年第6期为35％时，改性三渣混合料的7d强度达1．55MPa、28d强度达5．00MPa，7d强度达到最高值。当进一步提高脱硫石膏的掺量，改性三渣混合料强度随之下降。因此可以认为，用脱硫石膏对三渣混合料中的粉拱灰进行部分置换，可以达到提高早期强度的目的，并且最佳掺量为35％。2．2脱硫石膏对强度的影响为比较脱硫石膏对三渣混合料的改性效果，选取HF早强剂、水泥和脱硫石膏等典型的；'HJU剂进行试验比较。其中，HF为复合型早强剂，是以硫酸钠和蔗

8、糖化钙为主要有效成分，加入适量载体，经配料、拌和球磨而成的一种粉状复合外加剂，具有早强、增塑、减水、抗渗等作用和调节混凝土凝结时间的功能。抗压强度试验结果见表3。表3添加不同外加剂的三渣混合料抗压强度7d抗压强度／28d抗压强度／三渣