大掺量矿物掺合料混凝土强度与耐久性能研究.pdf

2 0 1 1N O 4粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M P R E H E N S I V EU T。I Z A T I o N大掺量矿物掺合料混凝土强度与耐久性能研究R e s e a r c ho nS t r e n g t ha n dD u r a b i f i t yo fC o n c r e t ew i t hH i g hV o l u m eM i n e r a lA d m i x t u r e文0 嵌诗红，郝宇航(北京科技大学土木与环境工程学院，北京1 0 0 0 8 3)摘要：研究了C 5 0、C 6 0 混凝土在加人大掺量矿物掺合料后的抗裂性能、强度和耐久性的变化。结果表明：当水胶比低于0 3 0，矿物掺合料为5 8 时，5 6 d 强度仍在5 0 M P a 以上；当水胶比低于0 2 6，矿物掺合料为6 5 以上时，5 6 d 强度仍在6 0 M P a 以上。混凝土的抗碳化能力随着粉煤灰和矿粉掺量的增加而降低，在水胶比较大时表现比较明显。随着矿物掺合料的掺入比例的增加，混凝土的氯离子扩散系数减小。仿钢纤维能够提高混凝土早期抵抗收缩的能力，有效限制早龄期混凝土由于收缩等因素形成的原生裂隙的发生和发展，增加硬化混凝土的抗冲击性能和在长期动荷载作用下的抗裂性能。关键词：矿物掺合料；耐久性；强度；抗裂性能中图分类号：T U 5 2 8 0文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 1)0 4-0 0 1 2-0 4高强混凝土作为一种建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、孑L 隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用【lJ。但是由于高强混凝土的早期水化放热速度比普通混凝土快，高强混凝土结构物出现大量温度裂缝的工程事故时有发生。且随着混凝土强度等级的提高，混凝土的脆性明显增强，呈突然性破坏，影响结构的使用安全【2 j。特别是对于大体积高强高性能混凝土，尽管在设计上也采用了以往常用的裂缝控制措施，但仍有不少新建结构出现了不同程度的温度裂缝工程事故。高强高性能混凝土所用水泥较普通混凝土多，丽且早期强度较高，因此混凝土的水化放热量必然加大、水化速率将显著加快。因此混凝土内外温差加大，温度下降梯度也随之加大1 3 圳。在混凝土降温期间，由于混凝土的温度收缩、干燥收缩以及约束的作用，混凝土很容易产生裂缝怕剖。本文对高强混凝土在加入了大掺量矿物掺合料后的抗裂性能和强度变化进行了一些研究和分析。第一作者：刘娟红。女(1 9 6 6 年一)博士。教授。主要从事先进水泥基复合材料及高性能混凝土的研究和教学工作。E m a i l：j u a n h o n 9 1 9 6 6 h o t m a i l c o r n收稿日期：2 0 1 1-0 5 1 l1 2 1 原材料和试验方法1 1 原材料北京水泥厂生产的4 2 5 级普通硅酸盐水泥，其主要物理性能见表1。天然砂，表观密度为2 5 1 3k g m 3，堆积密度为1 5 5 6 k g m 3，孔隙率为3 8 1，属于区中砂。石灰岩碎石，表观密度为2 7 6 1k g m 3，堆积密度为1 4 4 3 k g 1 1 1 3，压碎指标为5，含泥量为1 3。I 级粉煤灰，其细度为4 2 l，需水量比为9 4 4，烧失量为3 2 l。萘系高效减水剂，减水率为2 5，聚羧酸减水剂，减水率为3 5 4 0。表1水泥的主要物理性能1 2 试件制备和试验方法混凝土强度和抗碳化性能试验是按照相关标准进行的。混凝土氯离子扩散试验采用的仪器为N E L V J 型混凝土真空饱水饱盐设备和N E L P D 型混凝土渗透性电测仪。用氯离子渗透性电测仪测定活性粉末混凝土粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU r I ：E L I Z A T I o N2 0 1 1N O 4中氯离子的扩散系数，评定其抗渗透耐久性的高低。试验制作试件规格为1 0 0m m 1 0 0m m 1 0 0 r a m，蒸汽养护完成后，将试件上下各切去2 5m m，割成1 0 0m mX1 0 0m m 5 0 m m 的试样，且上下表面平整。混凝土的早期抗裂性能试验以尺寸为8 0 0 m mX6 0 0 m m 1 0 0 m m 的平面薄板型试件为标准试件进行观察。2 试验配合比对于C 5 0 和C 6 0 的混凝土各进行了7 组配比。具体配比见表2 j表2 混凝试验配合比注：F A 粉煤灰、S S 矿粉、I S F 仿钢纤维、A D 减水剂(C 5 0 采用荼系，C 6 0 采用聚羧酸)3 大掺量矿物掺合料混凝土力学性能的分析本试验研究了混凝土中掺入大掺量粉煤灰的力学性能