偏高岭土在混凝土中的应用研究进展

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2014．06．014偏高岭土在混凝土中的应用研究进展龙春明(湖南宁远县建设工程质量安全监督站，湖南永州425600)摘要：偏高岭土是一种具有高活性的人工火山灰材料，将偏高岭土作为矿物掺合料加入水泥混凝土中，可对混凝土的各项性能产生一定的影响。本文介绍了近年来国内外偏高岭土在混凝土中的应用研究情况，分析了偏高岭土在混凝土中的作用机理和目前研究中存在的不足之处。并对未来的发展趋势作了展望。关键词：偏高岭土；矿物掺合料；混凝土；应用中图分类号：TU528．58文献标志码：A文章编号：1672—40ll(2014)06一0029一03Rese

2、archProgressOnApplicationofMetakaolininConcreteLONGChunming(ConstructionEngineeringQualitySafetySupervisionStation，Yongzhou425600，China)Abstract：Metakaolinisakindofhishactivityartificialvolcanoashmaterial，whichCanproducecertaineffectontheperformanceofconcretewhenaddedinconcreteasmineralad—mixture．In

3、thispaper，researchprogressonapplicationofmetakaolininconcreteWasintroducedandtllemechanismofmetakaolininconcretewasanalyzed．Finally．theexistedshort-comingsofthepresentstudieswerepresentedandthedevelop-menttrendWasprospected．Keywords：metakaolin；mineraladmixture；concrete；application0前言随着社会的快速发展，高层建筑、大

4、跨度桥梁等大型混凝土建筑与日俱增，人们也越来越重视延长混凝土结构的服务寿命，具有多种优良性质的高性能混凝土已是现在混凝土发展的必然趋势。加入活性矿物掺合料是配制高性能混凝土的主要途径之一，目前国内外广泛使用粉煤灰、矿渣、硅灰等材料，很多研究结果显示，掺入硅灰的效果最好，然而由于带热回收装置的硅铁合金厂很少，白色硅灰的来源不足⋯，此外，由于硅灰是冶金工业收集下来的一种工业副产物，其产量和质量都不太稳定旧o，因此，硅灰远远不能满足混凝土工程发展的需要，寻找新型优质矿物掺合料迫在眉睫，在国外，人们在20世纪80年代开始对偏高岭土在混凝土领域的应用研究，而在我国，偏高岭作者简介：龙春明(1978一)，

5、男，湖南宁远人，工程师，主要从事建设工程质量、工程安全管理工作。土的作用近十年来开始逐渐被人们重视，研究将其作为矿物掺合料掺人混凝土中一度成为热点。1偏高岭土我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。我国高岭土资源以成因类型齐全、储量丰富、质地优良闻名于世，已探明储量达35亿tHJ。偏高岭土(Metakaolin，以下简称MK)是一种高活性的人工火山灰材料，是由高岭土在适当温度下(约540～880℃)条件下脱水而得到的铝硅酸盐，其分子结构属于一种无序排列，呈热力学介稳状态，因此，具有较强的火山灰活性，其本身不具有水硬性，但可与Ca(OH)：等进行反应生成具有强度的水化产物¨J，有“超级火山灰”之

6、称。偏高岭土平均粒径为12岬，Si02和AI：0，含量在90％以上，将其作为矿物掺合料应用于混凝土中的研究目前在国内外已十分普遍。偏高岭土与硅灰相比，不仅资源丰富，而且具备如下优点”J：①需水量小；由于MK增加需水量较硅灰小，因而MK能节约高效减水剂的用量，减少混凝土表面缺陷；②MK的火山灰活性与硅灰相当，甚至超过硅灰；@MK的细度较硅灰粗一个数量级，贮存运输更为方便；④MK颜色浅，颜色协调性优于硅灰。2MK对混凝土性能的影响2．1MK对混凝土工作性的影响Caldarone等M1对高活性MK与硅灰进行了对比研究，发现在同掺量和同塌落度条件下，掺MK的拌合物粘稠性小，较掺硅灰的可节约高效减水剂2

7、5％一35％。钱晓倩等¨o的研究结果表明，当减水剂掺量为1％时，混凝土的塌落度随MK掺量的增加而减小，当MK掺量在10％内时，对塌落度的影响较小，而当MK掺量增加到15％时，塌落度下降20％左右。与掺等量硅灰相比，MK对塌落度的影响较小。此外，由于MK具有巨大的比表面积，使得混凝土的粘聚性和保水性都得到极大的改善。2．2MK对混凝土力学性能的影响Caldarnone等¨1的研究表明，外掺MKl0％