膨胀剂掺量及养护时间对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响.pdf

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1、2014年第12期（总第141期）江西建材试验研究膨胀剂掺量及养护时间对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响王祖琦刘娟红侯芳芳（北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083）摘要：针对膨胀剂掺量不当、养护时间不足会影响大掺量粉煤灰混凝土强度的问题，本文研究了较长龄期下，膨胀剂掺量以及养护时间对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响，并通过扫描电镜观察了大掺量粉煤灰混凝土在不同养护时间下的内部结构形貌特征。结果表明，在粉煤灰掺量为50%和60%的混凝土中，掺入6%的HCSA膨胀剂且棉被覆盖浇水养护时，混凝土内部产生针状及细棒状的钙矾石，密集填充在混凝土缝

2、隙中，与周围的C-S-H凝胶交融生成致密的水泥石结构，从而明显提高了混凝土抗压强度；养护7天时，混凝土70天龄期抗压强度分别提高66%和32%。HCSA膨胀剂掺量6%，养护7天，可以达到工程成本与混凝土强度的最佳协调。关键词：粉煤灰混凝土；膨胀剂；养护时间；强度随着资源、能源和环境问题的日渐突出，低碳的绿护时间对粉煤灰掺量为50%、60%的混凝土抗压强度[1-3]色混凝土成为水泥混凝土可持续发展的必然选择。的影响，并通过扫描电镜观察了大掺量粉煤灰混凝土大掺量粉煤灰混凝土作为绿色混凝土的一种在工程在不同养护时间下的内部微观结构和形貌特征，探

3、讨中得到了越来越多的应用。国内外学者，试图从降低了膨胀剂、养护时间对大掺量粉煤灰混凝土抗压强度[4-6][7]水胶比、使用高效减水剂、控制粉煤灰掺量、补影响的机理，同时得出最佳辅助胶凝材料掺量以及最[8-11][12,13]偿收缩、平衡内部碱环境等方面提高大掺量粉优养护时间。煤灰混凝土的性能。对于利用膨胀剂提高大掺量粉煤1原材料及试验方法[14,15]灰混凝土的抗压强度方面的研究也有所涉及。但一般研究的龄期较短，粉煤灰掺量较少，所得结论对1.1原材料于大掺量粉煤灰混凝土不一定适用。另一方面，随着水泥：北京金隅股份有限公司生产的P.O42.

4、5水泥，建筑工程施工速度的加快、工期的缩短，拆模时间提标准稠度用水量为27.8％，初凝时间为180min，终凝时间前，大掺量粉煤灰混凝土早期的养护得不到保障，其为320min，3d抗折强度为3.9MPa，抗压强度为16.0MPa；性能会受到严重的影响。因此，养护时间的研究对于28d抗折强度为7.1MPa，抗压强度为49.5MPa。平衡工程成本和混凝土强度的发展至关重要。粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，细度11.2（45μm筛余量），需为此，本文研究了较长龄期下，膨胀剂掺量以及养水量比102%。191170-239试验研究.indd1912014-5-

5、300:38:092014年第12期（总第141期）江西建材试验研究膨胀剂：中国建筑材料科学研究总院研制的HCSA2试验结果及分析高效混凝土膨胀剂。3骨料：粗骨料为人工碎石，料堆积密度为1510kg/m，2.1HCSA膨胀剂掺量对大掺量粉煤灰混凝土抗压3表观密度为2650kg/m，孔隙率为42.0％；细骨料为天然强度的影响33河砂，堆积密度为1660kg/m，表观密度为2560kg/m，孔2.1.1HCSA膨胀剂掺量对粉煤灰掺量为50%的混凝土抗隙率为42.9％。压强度的影响减水剂：北京市方兴化学建材有限公司生产的JF-1粉煤灰掺量为50

6、%时，不同HCSA膨胀剂掺量的混高效减水剂（固体含量为40%）。凝土抗压强度发展曲线如图1所示。由图1可以看出，不水：自来水。同养护时间下，HCSA膨胀剂的掺量从6%增加到10%1.2试验方法及配合比时，抗压强度均高于未掺加HCSA膨胀剂的混凝土。保持粉煤灰掺量（50%、60%）不变，改变HCSA膨HCSA膨胀剂掺量为6%时，混凝土抗压强度有明显提胀剂掺量（0%、6%、8%和10%）和养护时间（0天，7天，高，HCSA膨胀剂掺量为8%的混凝土次之，而膨胀剂掺14天，28天），采用200t万能试验机测试边长为100mm量为10%的混凝土抗压

7、强度仅稍微有所提高。养护7天的立方体试件不同龄期时的抗压强度。时，就70天龄期来看，HCSA膨胀剂掺量为6%时，混凝在HCSA膨胀剂掺量6%、养护时间0天和28天的土抗压强度提高66%；HCSA膨胀剂掺量为8%时，混凝120天龄期混凝土试件内部取样，在FEIQuanta250土抗压强度提高32%；HCSA膨胀剂掺量为10%时，混凝环境扫描电镜下观察混凝土内部的微观结构和形貌土抗压强度提高18%。特征。原因可能是粉煤灰在水化过程中会消耗掉水泥水其中，养护0天，为成型后直接置于自然环境中，7化产生的Ca(OH)2，从而使得早期混凝土内部产生较

8、多天拆模后继续放置于自然环境中；养护x天，为成型后的孔隙，混凝土的内部结构较为疏松，而膨胀剂水化将棉被覆盖浇水养护至7天拆模，继续放置于标准养护会产生较多的膨胀产物和膨胀能，从而很好地填补了由