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1、铁道建筑116RailwayEngineeringMay,2009文章编号:1003-1995(2009)05-0116-04双掺高性能混凝土配合比试验研究1,21,344于奎峰,韩玉海,姜福香,赵铁军(11石家庄铁道学院土木工程分院,石家庄050043;21山东省军区后勤部,济南250014;31军械工程学院营房处,石家庄050003;41青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033)摘要:双掺粉煤灰和磨细矿粉可以改善混凝土耐久性能,对比研究了不同粉煤灰与磨细矿粉掺量混凝土的工作性、抗压强度及耐久性能的影响。试验结果表明,随着
2、粉煤灰和矿粉总掺量的增大,混凝土的早期抗压强度降低,抗碳化能力下降,但混凝土抗氯离子侵蚀的能力差异不大;总掺量相同时,矿粉相对于粉煤灰的掺量越高,混凝土的抗压强度越高,抵抗氯离子的能力越强,但对碳化的影响规律不显著,粉煤灰与矿粉双掺混凝土存在一个最佳掺量。关键词:高性能混凝土粉煤灰矿粉耐久性中图分类号:TU52812文献标识码:B混凝土过早失效已引起国内外混凝土科学与工程[1]界的密切关注。研究表明,在混凝土中适当加入活1原材料及试验计划性掺合料可以大大提高其密实性,是提高混凝土耐久[2]性的有效方法。而粉煤灰和磨细矿粉目前已作为
3、最111原材料选择经济的活性掺合材料成功地应用于生产中,成为有效1)水泥:采用5215级普通硅酸盐水泥,比表面积2改善混凝土力学和耐久性能的第六组分,尤其在海工350mPkg,烧失量为0158%,需水量比为2514%。混凝土工程中得到了非常广泛的使用。采用粉煤灰和2)粉煤灰:选用Ñ级粉煤灰,细度模数为712,烧矿粉代替部分水泥,不但能改善新拌混凝土的流动性、失量为0173%,需水量比为95%。2提高混凝土的长期强度、改善混凝土的耐久性,而且可3)磨细矿粉:磨细矿粉的比表面积为379mPkg,3以减少水泥的消耗量,降低造价,有利于环
4、保。烧失量为0137%,密度为2810kgPcm,流动度比为在混凝土中按适当比例双掺粉煤灰和矿粉,可以91%,7d和28d活性指数为79%和97%,满足S95级有效地发挥两者良好的技术耦合性,一方面,可以利用的要求。-矿粉的晶核作用提高新拌混凝土的碱度和OH的含水泥、粉煤灰及磨细矿粉的具体化学及矿物组成量,激发粉煤灰的活性,从而提高大掺量活性混合料混见表1。凝土的早期强度;另一方面,还可以利用粉煤灰以及矿4)粗骨料:选用颗粒级配良好的碎石骨料,最大粒渣的火山灰效应,降低混凝土中的大晶体的含量,提高径为25mm。[3][4-8]混凝
5、土的强度和耐久性。大量研究已经表明,用5)细骨料:采用当地的河沙,细度模数为216,含两种或两种以上的工业废渣混凝土掺合材混凝土性能泥量[118%。通常明显优于单一矿物掺合材。6)高效减水剂:采用聚羧酸型高效减水剂。本文选用了一组确定水胶比的混凝土,通过调整112配合比设计其中粉煤灰及矿粉的总掺量和两者的相对掺量,对不为了比较粉煤灰与矿粉的总掺量和相对掺量对混同双掺高性能混凝土的工作性及耐久性进行了研究,凝土工作性、力学性能及耐久性的影响,考虑严酷环境[1]并在试验结果分析的基础上,提出了合理的掺合量建对混凝土水胶比的限制,试验中
6、所用9组混凝土的议。水胶比均固定为0132,并采用了掺合料等量取代水泥的方法。粉煤灰和矿粉双掺替代量的具体情况列于表2。收稿日期:2008-12-08;修回日期:2009-02-20基金项目:青岛市科技发展计划项目(07-2-3-16jch)。113试验方案作者简介:于奎峰(1973)),男,山东海阳人。1)抗压强度试验。抗压强度试验用以评定粉煤灰2009年第5期双掺高性能混凝土配合比试验研究117表1水泥及矿物掺合料的化学成分及矿物组成%和矿粉掺量对混凝土力学性能的影响。遵照国家有关掺合料标准进行,试验采用边长为100mm的立方
7、体试块,分化学成分水泥粉煤灰矿粉别在标养3d、28d及56d龄期时进行测试。2)快速碳化试验。碳化试验依据5混凝土长期性SiO2211070521670331320能及耐久性能试验方法6(GBJ82-85)进行,采用100mmAl2O331790331410131590@100mm@400mm的长方体试件,每组3块。分别在Fe2O3311904133011360碳化龄期为14d、28d及56d时,从试件的一端破型,CaO61185041870411630用1%的酚酞酒精溶液测试混凝土的碳化深度,用以MgO3105001770517
8、20评定各配合比双掺混凝土的抗碳化能力。TiO20124011460016003)抗氯离子渗透性(RCM)试验。氯离子渗透性试[9]验采用德国Aachen工业大学提出的RCM法,该方Na2O012600139001550法可以定量评价混凝土抵抗氯离