复合胶凝体系对砂浆性能的影响.pdf

粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M【P R E H E N S I、，EU T I L I Z A T I o N2 0 1 5N O 1复合胶凝体系对砂浆性能的影响E 馑e c t s0 fC o m p 吣i 钯C 咖e I n i t i o 吣M a t e r i a l s 蚰M o r t a 璐王义廷1”，张雄1”，季涛1 2(1 同济大学建筑材料研究所，上海2 0 1 8 0 4；2 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海2 0 1 8 0 4)摘要：选用3 种低钙类辅助胶凝材料粉煤灰、活化煤矸石和烧粘土分别与高钙类辅助胶凝材料矿渣复合掺入到水泥砂浆中，形成水泥一低钙类一矿渣复合胶凝体系。研究结果表明：利用复合胶凝材料优化配伍可以改善砂浆的工作性能，但大部分砂浆试样的保水率仍达不到国家标准要求。就砂浆力学强度而言，在水泥一粉煤灰一矿渣胶凝体系中，粉煤灰占辅助胶凝材料总量4 0 6 0 较为适宜；辅助胶凝材料以粉煤灰为主时，辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在4 0 以下；在水泥一活化煤矸石一矿渣胶凝体系中，活化煤矸石占辅助胶凝材料总量2 0 4 0 较为适宜；辅助胶凝材料以活化煤矸石为主时，辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在柏以下；在水泥一烧粘土一矿渣胶凝体系中，辅助胶凝材料以烧粘土为主时，辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在2 0 以下。关键词：复合胶凝体系；砂浆；保水率；工作性；力学强度中图分类号：T u 5 7+8 1 3文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 5)O l 0 0 2 3 0 6近年来，在干粉砂浆领域中，利用工业废渣作为辅助胶凝材料的应用研究引起了人们的重视2J。固体废弃物在于粉砂浆中作为辅助胶凝材料可以利用其替代部分水泥，减少水泥用量，性能优越的辅助胶凝材料掺入到砂浆中还可以改善砂浆性能。粉煤灰作为一种火山灰性材料，一方面由于其胶凝性可以替代部分水泥；另一方面对砂浆的工作性能和耐久性能有一定的影响。磨细矿渣作为辅助胶凝材料在砂浆中具有填充效应和微集料效应，而且能改善水泥浆体与集料界面的粘结强度，形成自身的紧密体系，大掺量的磨细矿渣在混凝土和砂浆中替代部分水泥是可行的 4 1。活化煤矸石作为辅助胶凝材料加入砂浆中，不仅可以解决煤矸石的环境污染问题，而且还能替代部分水泥用量 J，通过激发煤矸石的活性并将其磨细以后于干粉砂浆中的应用近年来得到了广泛重视。利用烧粘土作为一种辅助胶凝材料掺入到砂浆的应用研究很少见到报道。但早在1 9 5 9 年，洛阳水泥厂就曾利用烧粘土作为混合材用于水泥的生产峥1。尽管国内外各学者对于不同的辅助胶凝材料对于第一作者：王义廷，男，硕士。邮箱：w a I l g y i t i n g c n n 1 6 3 c o m o收稿日期：2 0 1 4 1 0 一1 4砂浆性能的影响已经有了比较深入的研究，但是对于复合胶凝材料体系对于砂浆的性能的影响的研究相对较少。本文研究了低钙类与高钙类辅助胶凝材料在砂浆中的复合胶凝效应，以矿渣作为高钙类辅助胶凝材料的代表，以粉煤灰、活化煤矸石和烧粘土为3 种活性不同的低钙类辅助胶凝材料代表，将矿渣分别与粉煤灰、活化煤矸石和烧粘土复合掺入到砂浆中，形成系列水泥一低钙类一矿渣复合胶凝体系；研究了辅助胶凝材料不同替代量及不同配伍比例对砂浆复合胶凝体系的力学和工作性能的影响。1 试验材料与方法1 1 原材料(1)水泥因考虑到要区分水泥与辅助胶凝材料对砂浆性能的影响，故选用含辅助性胶凝材料较少的P I l 5 2 5 水泥。其化学成分见表l，水泥性能指标见表2。(2)砂选择级配良好的中砂，并符合J G J5 2 5普通混凝土用砂质量标准及检验方法的规定，砂的最大粒径不超过5 m m。所选中砂的技术指标见表3，其级配见表4。(3)辅助胶凝材料粉煤灰为富春建业级粉煤灰，2 3 2 0 1 5N o 1粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S EU T I Z A T I O N密度2 3 2 0 k g m 3，含水量0 1 7，比表面积4 1 0 m 2 k，其化学组成见表5。矿渣为上海宝山钢铁公司的S 9 5 级矿渣粉，密度2 8 6 0 k g m 3 比表面积4 5 0 m 2 b；其化学组成见表5。活化煤矸石粉：产自徐州，活化方式为采用精确控温的箱式电炉，恒温7 0 0 2 h，取出急冷至室温后粉磨2 h；密度2 2 5 0 k m 3，比表面积6 5 0 m 2 b；活化煤矸石化学成分见表5。烧黏土是将粘土砖自磨0 5 h，密度2 6 3 0 k m 3，比表面积5 7 0 m 2 k。烧粘土的化学成分见表5。(4)外加剂十二烷基硫酸钠(K 1 2)：国药有限公司生产，粉