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1、第38卷第9期人民黄河V〇1.38,No.92016年9月YELLOWRIVERSep.,2016【工程建设管理】矿物掺合料改善水泥砂浆脆性和抗裂性的研究张永存1,李青宁2,房辰泽1(1.河南城建学院交通运输工程学院，河南平顶山467036;2.西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要：随着高强混凝土在工程中的不断应用，混凝土的水灰比越来越小，减小水灰比虽然可以提高混凝土或砂浆的抗压强度，但同时也会使其脆性增强、抗裂性变差。矿物掺合材料在工程中使用很广泛，它们的掺入对混凝土的脆性、强度都会产生影响。选取三种工程中较常采用的矿物掺合材料--------粉煤灰、硅灰和MgO粉
2、末，通过改变掺量和掺加方式来研究它们对砂浆强度、脆性的影响。试验结果表明，砂浆脆性随着自身强度的提高和养护龄期的延长而不断增强。随着肢凝材料含量的增大，砂浆的抗压强度提高，同时其脆性有一定程度下降。粉煤灰掺量越高，砂浆脆性下降得越多，但粉煤灰的掺入对砂浆早期强度的发展会产生不利影响。掺入一定量的硅灰不仅能提高砂浆的抗压强度，而且能很好地降低其脆性，提高抗裂性。掺入MgO粉末也能降低砂浆的脆性，但同时对其抗压强度特别是早期抗压强度有明显降低作用。因此，在实际工程中，建议双掺适量粉煤灰和硅灰，这不仅可以显著降低砂浆的脆性，而且可以弥补粉煤灰对早期强度的不利影响，使中后期强度不低于甚至高于基准
3、砂浆的强度。关键词：矿物掺合料；脆性；抗裂性；抗压强度；水泥砂浆中图分类号：TU528.04;TV432文献标志码：Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2016.09.032通常情况下,随着混凝土或水泥砂浆强度等级的出的残余强度[8]、韧性等级水平[9]等,这些指标各有提高,其脆性会增强，抗裂性会变得越来越差。混凝土特点，也各有其局限性。其中压拉比是最常用且最简或砂浆一旦开裂,就会对其适用性和耐久性产生一定单的描述混凝土和砂浆脆性的指标，通过测试试件同程度的影响，严重的还会影响到结构的安全。因此，研龄期抗拉及抗压强度，计算出抗压强度与抗拉强度之究混凝土或砂浆脆性的
4、发生发展机理,弄清楚影响其比即压拉比，以此参数来表示混凝土脆性的大小。压脆性的主要因素，通过试验和理论分析,提出有效降低拉比越大,表明混凝土脆性越大，韧性越差，抗裂性越混凝土脆性的措施是很有必要的。差。该指标具有简单直观的特点，但是没能从根本上人们经常通过提高砂浆的抗拉强度和极限拉应反映材料韧性的实质，并且对脆性比较大的材料不能变、减小其弹性模量和收缩变形等措施来达到改善砂精确地反映各种技术措施间的差异。浆脆性的目的。国内外在这方面有很多文献可供参笔者以实际工程中经常采用的几种矿物掺合材考,研究的内容主要集中在材料、配合比、掺合料、浇筑料——粉煤灰、硅灰和MgO粉末为研究对象,通过改过程
5、和后期养护等环节。从微细观角度，研究混凝土变它们的掺量和掺加方式，按一定标准制作出不同的及砂浆的内部孔结构，通过改善混凝土内部孔结构来砂浆试件,通过试验分析这些矿物掺合料对砂浆脆性改善混凝土的强度、脆性、抗裂性和耐久性，是国内外和抗裂性的影响。研究的热点。另外，在混凝土内部加入抗弯拉能力很1原材料及试验设计强的柔性纤维也是增强其强度、提高其抗裂性的重要研究方向[
6、-3]。对于一些大体积混凝土工程，由于水水泥采用河南平顶山姚电水泥有限公司生产的泥水化所产生的水化热不断积聚，因此往往要在混凝“可利尔”牌P.O42.5普通硅酸盐水泥,其各项性能指土中加入适量的矿物掺合材料来替代一部分水泥，这标
7、见表1。细骨料为中砂，细度模数为2.59;砂子级配样一方面可以减小水化热和由此产生的温度应力，另区属于n区,颗粒级配见表2。试验所用掺合料为粉一方面这些矿物掺合料会对混凝土的强度和脆性发展煤灰（F)、硅灰（SF)和氧化镁粉末（MgO),其中粉煤产生影响，进而达到提高混凝土和砂浆抗裂性的目的。灰采用姚电水泥有限公司生产的“可利尔”牌I级粉如何量化混凝土的脆性、评价其脆性大小一直是相关研究的重点。国内外有很多学者相继提出了一些收稿日期：20151228基金项目：国家自然科学基金资助项目（51078306)。脆性量化指标，如折压比、压拉比、ACI提出的韧度指作者简介：张永存（1979—)，男，
8、河南舞钢人，讲师，博士，主要从数[4]、ASTMC1018韧度指数[5]、日本提出的JSCE[6]、事桥梁与隧道工程、混凝土结构等方面的教学及研究工作。E-mai1：zy1first@126.comJG/T3064弯曲韧性指数m、NCA挪威混凝土协会提•126•人民黄河2016年第9期煤灰，硅灰采用安徽省芜湖市勇培新型建材有限公司组同时掺人粉煤灰、硅灰和氧化镁粉末（三掺）。各组生产的微硅粉，氧化镁粉末为平顶山郏县崮山镁业有试件配合比
