[摘要]本文研究了掺粉煤灰、低钙石与沸石复合微细集料配制高性能混凝土的方法,并从实验结果分析与探讨了混凝土强度提高的作用机理。
[关键词]复合微细集料 高性能混凝土 机理 实验
一、前言
现代科学技术的发展,促进了高性能混凝土的开发与应用。根据现代建筑物高层、重载、大跨度的特点和承受各种恶劣环境条件地需求,对混凝土的性能提出了更高的要求。它不仅要求混凝土的拌合物具有大流动性的施工性能,而且要求混凝土具有良好的力学性能和耐久性。因此,研究开发高性能混凝土,满足现代建筑各个领域的需要成为一个新的研究课题。目前国内外配制高性能混凝土的技术途径有很多,如采用硅灰或粉煤灰,掺用高活性的混合材与高效减水剂,或在混凝土中掺入微细集料都是提高混凝土强度的有效方法。本实验采用普通廉价的原材料,常规混凝土工艺,掺复合微细集料(粉煤灰、低钙石与沸石)配制C60高性能混凝土,并分析与探讨了混凝土强度的作用机理。
二、实验材料
1 水泥 采用广西柳州水泥厂生产的525#硅酸盐(I型)水泥,其性能见表1。
2 砂、石 由建筑工地现场取回,其物理性能见表2。
3 掺合料 本实验采用的掺合料为微细粉煤灰(Ⅱ级灰),低钙石粉和沸石粉,它们的化学成分及物理性能见表3。
4 外加剂 选用适宜的减水剂是配制高性能混凝土的关键技术之一。本实验采用湛江外加剂厂生产的高效减水剂(FDN-5),掺量为0.85%。
三、实验结果与探讨
1 粉煤灰与低钙石、沸石双掺对混凝土性能的影响
用Ⅱ级粉煤灰分别与细磨低钙石粉和沸石粉配制混凝土,经过多次的试验,Ⅱ级灰取代率为15%,低钙石、沸石的取代率为5%,结果列于表4。
从表4可看出,选用Ⅱ级灰与低钙石粉或沸石粉双掺,混凝土强度的顺序为:TX4>TX3>TX2>>TX1>TX6>TX5>TX0。当Ⅱ级粉煤灰的掺量增加到20%后混凝土的早、后期强度则随之降低。在每组相同掺量的粉煤灰、低钙石与沸石的试样中,掺沸石混凝土的RX3和RX28均高于掺低钙石的试样,说明沸石的火山灰“活性效应”优于低钙石。基准混凝土TX0试样的水胶比大于Ⅱ级粉煤灰与低钙石或沸石双掺的TX1、TXX2、TX3、TX4、TX5、TX6试样,而其坍落度则小于TX1、TX2、TX3、TX4、TX5、TX6试样。值得注意的是,基准混凝土的水泥用量大,但其28天强度却最低(65.6MPa)。这是由于基准混凝土水泥用量大,均匀性较差,并在水泥浆——粗集料界面因泌水作用而形成的孔隙率较高,使其承受荷载时容易造成破坏的薄弱层所致。但当在基准样中掺入粉煤灰、低钙石与沸石后,这些具有火山灰较高活性的微细集料,与其反应的ca(OH)2的总量增多,促进了水泥的水化,并在这些微集料表面生成低铝的C—S—H凝胶,使浆体明显的密实,界面粘结力增强,从而明显地提高了水泥石的结构强度。