t粉煤灰和矿渣微粉在水泥基材料中的复合效应研究

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1、粉煤灰和矿渣微粉单、双掺对混凝土强度的影响粉煤灰和矿渣微粉是当前工程界中使用最广泛的活性矿物掺合料。粉煤灰和矿渣微粉在混凝土中使用有各自的优缺点：掺粉煤灰的混凝土早期强度较低，且随粉煤灰掺量的增加而降低，但是后期强度增长潜力较大；而掺矿渣微粉的混凝土，一般不影响早期强度，但当矿渣微粉的掺量较低时不到降低水化热温升的作用，而且矿渣微粉的减作用也不如粉煤灰，同时当矿渣微粉掺量较大时，混凝土后期收缩也较大，容易开裂。已有一些研究表明，粉煤灰和矿渣微粉以适当的比例复合双掺可以发挥出“叠加效应”和“超叠加效应”

2、所谓“叠加效应”即粉煤灰、矿渣微粉各自对性能的贡献与其在复合胶凝材料中组成比例成正比。具体的说，矿渣微粉的活性较煤灰高，当将两者进行双掺且总掺量相同时，水泥浆体的强度将随矿渣微粉所占比例增大而逐渐升高。所谓“超叠加效应”，即粉煤灰与矿渣微粉双掺时，其性能优于各自单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉时的性能超群。原材料与试验方法１原材料与试验方法⒈1原材料水泥：天山股份生产的P·O42．5级水泥，28d抗折强度为9﹒8MPa，抗压强度为48﹒2MPa；粉煤灰：新疆红雁发电厂生产Ⅰ级粉煤灰，密度为2﹒34g/㎝，比表

3、面积435㎡/㎏；水：普通自来水；减水剂：砂：模数2﹒4，属Ⅱ区中砂；石子：5～31﹒5㎜石灰石碎石，压碎指标为10﹒2%水泥、粉煤灰和矿渣粉的化学组成见表1。表1水泥、粉煤灰和矿渣粉的化学组成%材料SiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOSO3水泥24.34.83.855.34.22.4粉煤灰52.725.89.73.71.25.0矿渣微分34.1813.8015.3226.608.140.29⒈2混凝土配合比混凝土配合比如表2所示，主要考察了粉煤灰，矿渣微粉分别单掺和双掺对混凝土不同龄期的抗压强度

4、的影响。表2混凝土配合比Kg/m3取样号水泥粉煤灰矿渣微粉水石砂水胶比塌落度/cmC03910(0%)0(0%)21511486460.5520.5C1312.878.2（20%）0(0%)21511486460.5520.5C2312.80(0%)78.2（20%）21511486460.5521.5C3312.839.1（10%）39.1（10%）21511486460.5519.5C4312.819.5（5%）58.6（15%）21511486460.5520.5C5312.858.6（15%）

5、19.5（5%）21511486460.5522.2C6273.739.1（10%）78.2（20%）21511486460.5519C7234.639.1（10%）117.3（30%）21511486460.5519.5C8273.7117.3（30%）39.1（10%）21511486460.55201.3试验方法混凝土成型，制作边长为150mm的混凝土立方体试件，在标准条件下（温度为20±2℃，相对湿度95%以上）下养护。分别测试了其3d、7d、28d、56d、90d的抗压强度。2试验结果和分析

6、2.1掺合料对混凝土强度的影响2.1.1粉煤灰掺对混凝土抗压强度的影响从图1的试验结果可以看出，粉煤灰掺入降低了混凝土的早期抗压强度，其3d、7d、以及28d的抗压强度均低于未掺粉煤灰混凝土的抗压强度，但56d和90d的抗压强度超过了未掺粉煤灰混凝土的抗压强度。这说明掺粉煤灰之后,混凝土早期强度发展缓慢，后期强度发展快。到56d时，强度已经超过了未掺粉煤灰混凝土的强度。2.1.2矿渣微粉对混凝土抗压强度的影响从图2的试验结果可以看出掺矿渣微粉混凝土3d、7d的抗压强度低于未掺粉煤灰混凝土的抗压强度。其

7、28d以后，随着龄期的增长，56d和90d的强度高于未掺粉煤灰混凝土的抗压强度值。掺矿渣微粉后，混凝土的早期强度下降，但随着龄期的增长，其抗压强度增长较快，后期超过了未掺粉煤灰混凝土的抗压强度。28d和56d的抗压强度已超过了未掺粉煤灰混凝土的抗压强度2.1.粉煤灰与矿渣微粉双掺对混凝土抗压强度的影响（1）从图3(a)可以看出：当粉煤灰与矿渣微粉掺量为1：3时，混凝土3d的抗压强度低于未掺粉煤灰混凝土C0组的抗压强度，随着龄期的增长，28d和56d的抗压强度已超过了未掺粉煤灰混凝土C0组的抗压强度。（

8、2）从图3（b）可以看出：当粉煤灰与矿渣微粉掺量为3：1时，混凝土3d、7d、28d的抗压强度低于未掺粉煤灰混凝土C0组的抗压强度。当56d时，混凝土强度超过了C0组的抗压强度，双掺总量为20%时，更有利于混凝土强度的提高。（3）从图3（c）可以看出：当粉煤灰与矿渣微粉总掺量为20%时，混凝土3d、7d、的抗压强度低于未掺粉煤灰混凝土C0组的抗压强度，随着龄期的增长，逐渐接近并超过C0组的抗压强度.保持双掺20%不变，改变粉煤灰与矿渣微粉掺量比例时，粉煤