HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能影响

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1、2014年第12期（总第141期）江西建材试验研究HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能影响刘娟红车树武（北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083）摘要：本文研究了自然条件下，不同膨胀剂掺量对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响，并研究了早期养护时间对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响。结果表明，在自然碳化条件下，70d龄期之前，碳化深度增长较快，而后随着龄期的逐渐延长，碳化速率逐渐变缓，180d到360d龄期之间，碳化深度已出现下降趋势；适量的HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土的早期抗碳化能力的改善有一定的作用；与未掺加膨胀剂

2、的大掺量粉煤灰混凝土相比，6%HCSA膨胀剂掺量的混凝土抗碳化能力最好，8%的次之；对于大掺量粉煤灰混凝土7d的湿养护是必要的。关键词：粉煤灰；大掺量；膨胀剂；抗碳化性能[10]随着资源、能源和环境问题的日渐突出，低碳的的补偿收缩混凝土抗碳化能力增强。赵顺增、刘立研[1-绿色混凝土成为水泥混凝土可持续发展的必然选择究了膨胀剂对40%粉煤灰的混凝土抗碳化性能的影响，3]3。大掺量粉煤灰混凝土作为绿色混凝土的一种，同时得出最佳掺量为30kg/m。目前对粉煤灰混凝土抗碳化在水胶比比较低的情况下，可大幅度改善混凝土长期性能研究方面，一般都采取了28

3、d标准养护后再强制碳[4]性能，对延长结构物的使用寿命有重要意义，故在现化，且研究的龄期较短；而在自然环境中的混凝土碳化代工程中的应用也愈加广泛。国内外大量研究和实际方面的研究较少，所得结论对于大掺量粉煤灰混凝土应用表明，大掺量粉煤灰混凝土中，早期时粉煤灰在实际工程不一定适用。水泥浆体中的反应程度是很小的，在龄期为28d的成熟为此，本文对自然碳化条件下掺加HCSA膨胀剂的浆体中，水泥水化达到80%～90%，但粉煤灰只反应了大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能进行了研究，从膨10%～20%，而且成熟浆体中的水化生成物量与纯水泥胀剂的掺量和养护时间两

4、个方面着手进行分析。浆体相差很大，这种差异的存在使得大掺量粉煤灰混1原材料及实验方法凝土的抗碳化能力差，从而影响了大掺量粉煤灰混凝[5-8]土在很多工程中的应用。1.1原材料1985年以来，膨胀剂在我国得到了普遍的推广应水泥：北京金隅股份有限公司生产的P.O42.5水[9]用。补偿收缩混凝土基本性能的研究表明，掺加UEA泥，标准稠度用水量为27.8％，初凝时间为180min，197170-239试验研究.indd1972014-5-300:38:112014年第12期（总第141期）江西建材试验研究33终凝时间为320min，3d抗折强度为

5、3.9MPa，抗压强河砂，堆积密度为1660kg/m，表观密度为2560kg/m，孔度为16.0MPa；28d抗折强度为7.1MPa，抗压强度为隙率为42.9％。49.5MPa。减水剂：北京市方兴化学建材有限公司生产的JF-1粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，细度11.2（45μm筛余量），需高效减水剂（固体含量为40%）。水量比102%。水：自来水。膨胀剂：中国建筑材料科学研究总院研制的HCSA1.2混凝土配合比高效混凝土膨胀剂。实验选择不同掺量HCSA膨胀剂加入粉煤灰掺量3骨料：粗骨料为人工碎石，料堆积密度为1510kg/m，为45%，50%的混凝土

6、中进行碳化实验，各组配合比如3表观密度为2650kg/m，孔隙率为42.0％；细骨料为天然表1所示。3表1混凝土配合比（kg/m）标号HCSA掺量水胶比水HCSA水泥FA砂子石子减水剂0F4500.37815102201808109709.26F456%0.3781512419618081097088F458%0.378151321881808109709.210F4510%0.3781514018018081097080F5000.373149020020081097096F506%0.3731492417620081097088F508

7、%0.37314932168200810970810F5010%0.373149401602008109709（a）FA45（b）FA50图1不同膨胀剂掺量混凝土碳化深度198170-239试验研究.indd1982014-5-300:38:122014年第12期（总第141期）江西建材试验研究1.3实验方法粉煤灰掺量为45%的大掺量粉煤灰混凝土，养护条件实验所用混凝土试块分为两种，一组为装模成型相同的条件下，HCSA膨胀剂掺量为6%的混凝土能显著后直接置于自然环境中，7天拆模后继续放置于自然环提高混凝土的抗碳化性能，8%掺量的次之，而10

8、%掺境中；另一组为装模成型后棉被覆盖浇水至7天拆模，量的混凝土效果不明显.然后放置于自然环境中，然后记录两种试块14d，28d，由图1b以看出，HCSA膨胀剂掺量为6%和8%的混