低水胶比下硅灰对水泥水化的影响.pdf

粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 0N o 6低水胶比下硅灰对水泥水化的影响E f f e c to ft h eS i l i c aF u m eo nt h eH y d r a t i o no fC e m e n ta tL o wW a t e r-b i n d e rR a t i o巫昊峰，何慧兰，梁海勇(广东建设职业技术学院，广州，5 1 0 4 7 0)摘要：试验研究了硅灰掺量、水胶比对水泥净浆抗压强度及水泥水化性能的影响，并分析了低水胶比下硅灰的作用机理。结果表明，随着水胶比的降低，水泥净浆的化学结合水量逐渐降低，而强度却随着水胶比的降低逐渐升高。在低水胶比的条件下，硅灰的掺入对水泥水化的贡献并不明显。关键词：低水胶比；净浆；水化；强度；硅灰中图分类号：T U 5 2 8 3 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 0)0 6-0 0 3 7-0 3随着科学技术的发展，从2 0 世纪7 0 年代认识到硅1 0 5。C 时烘2 4h 至恒重，然后再将样品置于高温炉中，粉可以作为一种辅助性胶凝材料以来，国内外许多学者升温至1 0 0 0。C 并保持2 0m i n，冷却后称重。以单位重在硅粉对硬化水泥浆体微结构的影响方面做了大量研量的胶凝材料表示时，化学结合水量见式(1)：究。特别是国外硅粉资源相对比较丰富，价格相对较低，w。w：R k所以被广泛地用于高强及高性能混凝土中以提高混凝土”刊w：l-R k”7的强度及耐久性。由于水泥浆体的孔隙率和力学性能式中，w。一单位重量胶凝材料的化学结合水含量之间的关系，因此，在混凝土设计和配制时，降低水灰比()；w。一1 0 5。C 烘干后重量(g)；w：一1 0 0 0。C 烘干后成为了个重要的技术措施，在低水灰比条件下，水泥的重量(g)。查竺要苎兰亭沓毫些篓竺!至哩，堂他竺登皇微观结构2 试验结果与讨论都有其特殊性悼一，所以对其研究具有一定的意义。一。1 原材料与试验方法1 1 试验用原材料原材料包括：P 0 4 2 5 R 水泥，(物理性质如表1)、硅灰(贵州铁合金厂副产品)、水(普通自来水)。表1水泥性能指标1 2 试验方法将上述各原材料按表2 的配比进行配料，搅拌后将制成4c mx 4c mx 4c m 的净浆小试块，标准养护到规定的龄期后，去除表面，取中间部分留样。取样后立即用无水乙醇浸泡以停止水化，再磨细置于烘箱中，在收稿日期：2 0 1 0-0 6-0 82 1 试验结果表2试件配合比及试验结果2 0 1 0N O 6粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N2 2水胶比对水化和强度的影响水胶比对掺5 硅灰的化学结合水量的影响如图1，对其抗压强度的影响如图2。由图1 可以看出，在试验的水胶比范围内，随着水胶比的降低，水泥净浆的化学结合水量逐渐降低。这是由于钙矾石的生成需要消耗大量的水分，在低水胶比的条件下，水分被硅酸盐的水化和钙矾石的生成迅速消耗，从而使水化反应受到了抑制。由图2 可以看出随着水胶比的降低，水泥净浆的强度逐渐升高，其原因就是当水胶比较小时水泥净浆中的孔洞较少，所以强度较高，这符合强度与水胶比成反比的规律。在水胶比大于0 2 6 时，水泥净浆的2 8 d抗压强度大致随着硅灰掺量的升高而升高，但在之前强度却是随着硅灰掺量的升高而降低。这可能是由于当水胶比较低时掺硅灰的水泥净浆中的硅灰的水化速度较慢，从而使其强度较低。O 2 40 2 80 轮03 e0 水胶比图1掺5 硅灰水泥净浆的化学结合水量一硅灰掺量瞄0 2 40 勰0 3 20 0 水胶比图2 掺5 硅灰水泥净浆的抗压强度2 3 硅灰掺量对水化和强度的影响图3、图4 分别给出了硅灰掺量对净浆化学结合水量和强度影响的试验结果。图3 表明：在水胶比为0 3 的条件下，随着硅灰掺入的增多水泥净浆的化学结合水量逐渐降低。理论上说由于硅粉粒径较小，平均粒径约为0 1 恤m，约为硅酸盐水泥颗粒粒径的3 8 1 1 0 0，同时硅粉的比表面积非常大，用氮气吸附法测定的硅粉比表面积达2 0 m 2 g【3J，所以硅粉非常容易成团，故在水泥水化时可以作为水泥水化所需要的晶核HJ，从而加速水泥水化，但是，由于水胶比较低，硅灰和水泥都不能完全水化(在压碎净浆的时候，可以看到未水化的硅灰粉末)，这可能是导致本次试验掺硅灰的水泥净浆水化度较低的原因。051 0硅灰掺量图3 水胶比为O 3 的水泥净浆的化学结合水量7 0姜6 0餐5 0墨蚰3 02 00E1 0硅灰掺量图4 水胶比为0 3 的水泥净