利用工业废弃物制备收缩补偿水泥添加剂的研究

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1、第29卷　第9期武　汉　理　工　大　学　学　报Vol.29No.92007年9月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSep.2007利用工业废弃物制备收缩补偿水泥添加剂的研究123陈　伟,余秀峰,欧云峰(1.武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070;2.内蒙古赤峰市交通局,赤峰024000;3.内蒙古赤峰市公路管理处,赤峰024000)摘　要:　水泥基路面材料在使用过程中常会发生明显的体积收缩趋势,在结构中引起收缩裂缝,降低路面结构耐久性。主要研究利用某些工业废弃物(粉煤灰、矿渣等)和适量的无

2、水石膏,基于钙钒石的形成而引起的膨胀势能,制备一种用于道路混凝土的收缩补偿水泥添加剂。试验结果表明,质量百分比10%以上的此种添加剂可以成功地抵消混凝土的自生体积收缩,达到收缩补偿的目的。关键词:　收缩补偿;　工业废弃物;　钙钒石中图分类号:TU528.04文献标志码:A文章编号:167124431(2007)0920088203AShrinkage2compensatingAdmixtureforConcreteMadefromIndustrialWastes123CHENWei,YUXiu2feng,OUYun2feng(1.Sch

3、oolofMaterialsScienceandEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China;2.ChifengTrafficBureauofInnerMongolia,Chifeng024000,China;3.ChifengHighwayAdministrationofInnerMongolia,Chifeng024000,China)Abstract:Themacroscopicshrinkageofcementitiousmaterialsoftencause

4、scrackingwhenitisusedaspavingmaterialandreducesitsdurability.Inthisstudy,amineralshrinkage2compensatingadmixtureforuseinconcreteisdevelopedfromsomein2dustrialwastes(flyashandgroundgranulatedblastfurnaceslag),togetherwithsomegypsumanhydrate.Ittakesuseofthefor2mationofettr

5、ingite.Theresultsofexperimentalresearchshowthattheadditionof10%(bymass)ofthisshrinkage2compen2satingadmixtureintocementcansuccessfullycompensatetheautogenousshrinkageofconcrete.Keywords:shrinkage2compensating;industrialwaste;ettringite水泥混凝土是最为常用的路面材料之一。它在硬化过程中往往会发生明显的体积收

6、缩趋势,其主要来[1]源包括水泥浆体硬化产生的化学收缩、自收缩以及材料失水引起的干缩等。在实际路面结构中,由于受到外在结构约束(如钢筋)以及内部组分的约束(如骨料),材料的收缩收到限制,在内部产生裂纹。在材料设计、结构设计和结构施工阶段,如果没有采取适当措施控制收缩,材料自身存在的裂纹将会成为影响结构耐久性和安全性的重要因素。因此,研究可以补偿水泥基材料自身体积收缩的添加剂十分重要。水泥基材料的自收缩是由材料内部产生的自干燥引起。材料从塑性状态转变为硬化状态过程中会形成一个致密的结构,从而产生强度。但是,此结构也会阻止外部水分向材料内部

7、扩散;而且,水泥持续不断水[2]化,消耗内部水分,产生不再水饱和的微孔。随着水泥浆体硬化过程的发展,这些微孔内部湿度不断降低,增大材料内部孔隙收缩力,导致宏观体积收缩。材料自收缩引起的体积变形十分重要,因为其导致的收[3]缩裂缝分布于整个材料体内,难以通过后期养护以及维护来修复。因此,研究一种可以补偿水泥基材料收稿日期:2007206219.作者简介:陈　伟(19762),男,讲师.E2mail:w.chen.whut@gmail.com第29卷　第9期　　　　　　　　陈　伟,等:利用工业废弃物制备收缩补偿水泥添加剂的研究　　　　　　　

8、　89自身体积收缩的收缩补偿水泥添加剂十分重要。已有实践和研究表明,水泥水化产物中钙钒石的形成能在材料内部形成膨胀势能,引起宏观体积增大。如果钙矾石在浆体硬化之后才开始形成,它产生的膨胀势能将破坏已经形成的