掺合料及浆体对混凝土性能的影响研究.docx
引言随着现代建筑技术的不断发展，特别是预拌混凝土的不断商品化，混凝土的结构性能和施工性能也随之改变。现在要求混凝土具有优良的流动性能及超高层泵送性能；优良的高强早强力学性能；优良的体积稳定性及抗裂性能；优良的耐久性，能够抵抗外界有害介质的侵蚀，具有较长使用寿命。原有的混凝土已经满足不了工程对其各个方面性能的要求，因而必须对混凝土进行改性，向混凝土中掺入其他的矿物掺合料以提高混凝土耐久性、强度和工作性等各个方面的指标。粉煤灰和矿粉是2种工业废弃物矿物掺合料，在混凝土中的掺用已日益普遍，但受资源环境的影响其品质也发生了很大变化，为掌握矿物掺合料品质，木文针对不同品种和规格的矿物掺合料进行试验研究，系统阐述不同品种和规格的矿物掺合料掺量及不同浆体体积对混凝土性能的影响。1、原材料水泥：选用金隅琉水环保科技生产的P-042.5水泥。人工砂：选用滦平生产的人工砂。碎石：选用滦平525mm连续级配碎石，其主要技术检测指标为：含泥量0.5船泥块含量0%,压碎指标6.8%,表观密度2670kg/n?。矿粉：选用三和天龙S95级矿粉。减水剂：北京金隅水泥节能科技有限公司生产，聚酸酸系，固含量12%,减水率25%。粉煤灰：选用北京市场上日常工作所及或可能涉及的F类I、II、In级、C类I级粉煤灰、浮黑粉煤灰。各原材料的性能指标见表1表4。表1水泥性能指标密度/(gm3)标准稠度用水量/%比表面积/(m2kg)凝结时间min抗折强度/MPa抗压强度/MPa初凝终凝3d28d3d28d3.0527.63851702326.58.829.853.5表2人工砂主要性能指标细度模数石粉含量/%MB值表观密度/(kgm3)2.64.81.42640表3S95级矿粉性能指标比表面积密度烧失量流动度比活性指数/%/(m2kg)/(gm3)/%/%7d28d4322.401.410082101表4不同品利K规格粉煤灰主要性能指标密度/(gm3)细度/%流动度比/%烧失量/%安定性F类I级2.2410.3108.02.0F类I1级2.1320.5102.02.5F类I11级1.9638.596.02.8浮黑灰2.115.099.04.2C类I级5.10107.01.22.2合格2、试验方案对基准混凝土和掺矿物掺合料混凝土的工作性及强度进行试验测试，具体配合比见表5。其中，0.50水胶比混凝土的不计空气净浆体积取（300±10）10.34水胶比混凝土的不计空气净浆体积取（340±10）1m表5混凝土配合比kgm胶凝材料砂石水0.50水胶比-水泥136072011001750.50水胶比-水泥236076010601750.50水胶比-基准配比36077010501750.34水胶比-基准配比5007201040160注：粗略计算外加剂中含水，0.50水胶比配比按5kgn,0.34水胶比配比按Iokg/17?；水泥1与水泥2的砂浆体积不同。由于胶材用量和骨料关系较密切，而骨料的级配、形状及细粉含量等特点变化极大，系统的研究不同骨料对最佳胶材用量较为复杂,此处仅针对站点常使用的机制砂骨料研究了其胶材体积与工作性的关系，具体应用工作可参考该研究数据。矿物掺合料掺加方式为等量替代。由于矿物掺合料的掺入一般会改善混凝土和外加剂的适应性，因此本文重点考虑各种掺合料的特征对混凝土性能及强度的影响。从净浆和砂浆体积两方面考虑浆体体积对混凝土工作性的影响,净浆体积=胶凝材料体积+小于0.08mm粒径砂石粉状材料体积+水体积+空气体积（统一未将减水剂中水体积列入）：砂浆体积=净浆体积+砂子体积（不将砂子中小于0.08mm粒径颗粒列入）。3、试验结果及分析表6、图1为不同浆体体积及不同品种和规格矿物掺合料对0.5水胶比混凝土性能的影响;表7、图2为不同品种和规格矿物掺合料对0.34水胶比混凝土性能的影响。表6不同浆体体积及不同品种和规格矿物掺合料对0.5水胶比混凝十.性能的影响维号播合料及修股材（kgm'）外加剂播量/%扩展度mm净浆体积砂浆体积和易性抗压强度/MPaCFAKF初始60min/(Um3)/(Ums)28d90dJOOi水泥1360一-2.5500450309576出机潦动慢,泌水严重52.258.6JOo2水泥2360-一2.6530440311589出机流动一枯聚性较差55.760.3J003水泥基准360一-2.6560480313598出机流动一般,粘聚性一般55.261.5J004级FA15%30654一2.4630540327612出机流速稍快.注浆较多48.558J005FA25%27090一2.4550495344630出机泌浆45.356.1J006I1级FA15%30654-2.2550480326611出机流速蛟快.和易性良好49.561.3J7HfiFA25%27090一2.1565500340625流速快.和易性良好44.456.1J008I级FA15%30654-2.0565510325610出机潦速蛟快.和易性良好50.355J009I级FA25%27090一2.1560520339624出机流速快.和易性良好,桁泌52.557.9J010I级FA35%234126-2.0615560347632出机流速快.和易性好.包K性好46.054.9J011浮黑及15%30654-2.4575340326611出机流速蛟快.和易性良好42.552.5J012浮黑灰25%27090一2.6560345341627出机流速快.和易性好37.547.5J013浮黑灰35%234126-2.8575320351636出机流速快.包!（好35.544.9JO14C类I级15%30654-2.1560550321607出机流速较快.和易性良好，泌浆49.255.2J015C类I级25%27090一2.0630580335620出机流速快,和易性好.泌浆稍多49.354.6J016C类I级35%234126-1.6590580345630出机流速快.稍泌.发黄50.553.6J017KF,25%270-901.7555470328613出机流速较快.和易性良好46.756.5J018KF.50%180-1801.5560475338623出机流速快.和泉性良好48.4638J019»FA：KF,25%27045452.1630525339624出机流速快,泌浆稍多52.066.2J020级FA：KF.40%21672722.1630530353638出机流速快,泌浆稍多50.554.2J021I1级FAKF.25%27045452.1645570332618出机流速快.和易性好50.055.8J022IIg1FAKF.40%21672721.9630580334619出机流速快，和易懂好，精泌浆50.557.4J023C类IISFAKF.25%27045452.0560540328614出机流速快.泌稍多51.854.8J024C类I级FA：KF.40%21672721.6540530339624出机流速快，和易性好50.359.4J025I级FA：KF,25%27045452.1620570332618出机流速快,稍泌浆49.359.8J026I级FA:KF.40%21672721.9635580337622出机流速快.微泌浆49.262.1注：聂格中级FAKF.25%代艰级FAKF为11,其总修量为25%。65060055040035070I602010%gCM.%gco空就。%归界减。%gco%片里%归息«般%济3%gCM<11空%g1<11R一%gw11=%gCM<110三%归<点三於婚照W展茗Q茗Oo3求求求求求求求求求SinoioomomoCXJpcjyCxJyexj111111111111i111i2上上上上上上上上y史蜕:初始扩展mm60min扩展mm28d强度/MPa-90d强度/MPa壬区一<崽£厘一糊。<工器_然。<11厘一一<11.叁一£厘三壬厘三图1不同浆体体积、不同品和I、规格矿物掺合料对0.5水胶比混凝土性能影响表7不同品种和规格矿物掺合料对0.34水胶比混凝土性能的影响Oo1Bd1ZW超醺9080970605040302010650EE、超嘤fc%g%。04%gco%02%g)%OCM%gco%oe<1R二11>I<1寰二1x<11展寐O1X.<1堡二1XW辟一二11X£空一一：支£曳三：9%。是器一%o11思一%ow11.R_%。64工区一%O?VIJ-R_%O1VU.%ou-R-%O1<1R_%o11身一S5-姓蝌照长Oo3：别初始扩展mm360min扩展mm*28d强度/MPa-90d强度/MPa嫔号掺合料掺比例胶材（kgm3）外加剂掺/%扩展度mm和易性抗压强度/MPa28d90dCFAKF初始60minJ027水泥基准500-2.9565340出机流速快.和易性良好78.991.0J028级FA10%45050.0-2.7580340出机和易性良好，发粘60.784.5J029SFA20%400100.0-2.754534
