不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响试验探究

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1、不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响试验探究【摘要】：通过在C50高性能混凝土中以等量取代水泥用量的方法单掺粉煤灰、硅粉，双掺粉煤灰及同时掺粉煤灰、硅粉和聚丙烯纤维，研究了不同掺量对HPC拌合物工作性的影响。结果表明：在高性能混凝土中加入粉煤灰，能使混凝土具有更好的工作性能，使拌合物黏聚性和可塑性提高：在6%硅粉掺量内，硅粉的加入提高了高性能混凝土的工作性能，但随着掺量进一步增大后，硅粉高性能混凝土的流动性将降低，稠度增大，整体工作性能降低，需要提高高性能减水剂的用量：双掺粉煤灰和硅粉后，粉煤灰高性能混凝土的黏聚性

2、，能抑制拌合物的离析和泌水。关键词：掺合料；高性能混凝土；工作性能；聚丙烯纤维中图分类号：TQ325文献标识码：A文章编号：5前言：普通混凝土拌合物的工作性包括流动性、黏聚性和保水性，通常用坍落度法和维勃稠度仪来评定混凝土的流动性，而黏聚性和保水性采用目测观察的方法来评价。这种评价方法既简单又便于现场操作，对于普通混凝土非常适用。HPC由于采用了高性能减水剂和矿物掺合料，使得拌合物具有很大的流动性，坍落度值一般超过20cm，拌合物的黏性也很大，变形需要的时间比普通混凝土要长。对于不同配合比的混凝土，即使坍落度值相同

3、，其坍落度往往呈较大的差别。高性能混凝土的工作性，既包括普通混凝土的工作性指标，还包括填充性、可泵性和稳定性等。所以用单一坍落度值不能全面地反应HPC的工作性。试验概述试验方案：HPC的配合比设计采用全计算法。该方法首先建立普通适用的混凝土体积模型，经科学推导求得HPC用水量和砂率计算公式，再结合传统的水及双定则，即可全面定量地确定混凝土各组成材料用量。然后进行试拌，再进行微调，最后确定C50高性能混凝土的具体材料用量。在此基准配合比上，选取4种粉煤灰掺量：（10%，15%，20%，25%），4种硅灰掺量：（3%，

4、6%，9%，12%）4种聚丙烯纤维：（0.5，0.7，0.9，1.1kg/m3）来进行试验。试验材料：水泥采用P.O42.5级水泥，比表面积为374m2/kg，28天平均抗压强度为47.5MPa；粉煤灰采用一级粉煤灰，需水比为92%，烧失量为2.15%；硅粉的sio2含量为92%；水为饮用水；细集料为中粗河砂，表观密度为2.6195kg/m3，含泥量为1.0%,细度模数为2.82，颗粒级配满足二区要求；粗集料为石灰岩碎石，颗粒级配符合4.75-19.5mm的连续级配，最大粒径为20mm，其中粒径为4.75-9.5m

5、m的碎石占30%，粒径为9.5-19.5mm的碎石占70%；聚丙烯纤维采用C-X系列“丹强丝”；高效减水剂减水率为22.0%。坍落度和扩展度试验方法：用坍落度方法评价高性能混凝土工作性时，一般除了测量下坍落度，还要测量下坍扩展度，即拌合物坍落度稳定时所铺展的直径。坍落度指标反映拌合物的流动性能，扩展度指标反映拌合物的稠度性能。从坍落度扩展的过程中还可以判断混凝土的抗离析能力。扩展度量化了混凝土在自重作用下克服应力、黏度和摩擦后的流动状态，扩展度越接近圆形则表明拌合物均质，变形能力良好。坍落度和扩展度试验是用标准坍落

6、度圆锥筒测定，该筒为钢皮制成，高度H-300mm，上口直径d=100mm,下底直径D=200mm。试验时，将坍落度筒置于平板上，然后将混凝土拌合物分三层装入筒内，每层用弹头棒均匀地捣25次。多余试样用馒刀刮平，然后垂直提起坍落度筒，将坍落度微与混合洋并排放于平板上，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高差即为新拌混凝土坍落度，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，其算术平均值作为扩展度值。试验结果分析5粉煤灰对HPC工作性能的影响;HPC中加入粉煤灰，坍落度和扩展度

7、都增大了，工作性能提高了。随着粉煤灰掺量的增加，HPC的坍落度和扩展度先增大后减小。在15%粉煤灰掺量时，混凝土的坍落度的扩展度达到最大。坍落度与扩展度比值都小于0.4，说明粉煤灰的掺入提高了混凝土的流动性；并且密度随着粉煤灰掺量的增大呈增大趋势。一级粉煤灰的需水量比在90%左右，粉煤灰的加入，相当于增加了混凝土的用水量，增大了混凝土的流动性能。粉煤灰密度和粒径都比水泥的要小，增加了混凝土中浆体的体积，大量的浆体填充集料的孔隙，润滑了集料颗粒，减少了集料流动时的阻力，使混凝土具有更好的黏聚性和可塑性。粉煤灰掺量较大

8、时，坍落度和扩展度有减小的趋势。硅粉对HPC工作性能的影响：硅粉的颗粒极小，比表面积很大，颗粒表面湿润需要大量水分，使得混凝土拌合物中的大量自由水被硅粉粒子所约束，混凝土很难有多余的水分溢出，有利于阻止混凝土泌水，提高混凝土的黏聚性和保水性。在硅粉小掺量的情况下，硅粉的颗粒数目相对较少，颗粒的滚珠效应明显，能提高混凝土的坍落度和扩展度。双掺粉煤灰和硅粉对HP