粉煤灰、矿粉掺合料对低强度等级混凝土的强度及和易性的影响.pdf
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1、2 0 1 4年 第 1 O期 ( 总 第 3 0 0期 ) Nu mb e r 1 0 i n 2 O l 4 ( T o t a l No 3 0 0 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATE RI AL AND ADM I NI CLE d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 1 0 0 2 5 粉煤灰、 矿粉掺合料对低强度等级混凝土的强度 及和易性的影响 李源 ,贾磊 ,马清波 ( 1 石家庄经济学院,河北 石家庄 0 5 0 0 3 1 ;2 河北建设勘察研究院,河北 石家庄 0 5
2、0 0 3 1 ) 摘要: 粉煤灰和矿粉是低强度等级混凝土中最主要的掺合料 、 在未加掺合料的 C 3 0 混凝土基础上, 将粉煤灰 、 矿粉在混凝土中 单掺或双掺, 并以若干组不同掺量的粉煤灰、 矿粉对混凝土不同龄期的强度和和易性变化进行研究。 试验结果表明: 粉煤灰对提高预 拌混凝土的和易性效果极好, 但混凝土的早期 、 中期强度发展缓慢, 矿粉相对粉煤灰对混凝土各龄期强度发展较快 , 但和易性差于粉 煤灰 , 二者双掺混凝土后各龄期强度及拌合物和易性均较好 , 最佳比例为水泥质量的 3 0 4 0 。 关键词 : 混凝土 ;粉煤灰 ;矿粉;强度 ;和易性 中图分类号 : T U5 2 8
3、 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 1 0 0 0 9 3 0 3 I n f l u e n c e o f f l y a s h, s l a g p o w d e r on t h e w o r k a b i l it y a n d s t r e n g t h o f l o w - g r a d e c o n c r e t e u Y u a n , J L 4 L c J , MA Q i n g b o ( 1 S h ij i a z h u a n g U n i v e r s i t y
4、o f E c o n o mi c s , S h ij i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 , C h in a ; 2 H e b e i R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C o n s t r u c t i o n a n d G e o t e c h n i c a l I n v e s t i g a t i o n , S h i j i a z h u ang 0 5 0 0 3 1 , C h in a ) Ab s t r a c t : F l y a s h a n d mi n e r a l p
5、o wd e r i s t h e ma i n a d mi x t u r e s o f l o w- g r a d e c o n c r e t e I n t h i s p a p e r , the wo r k a b i l i t y a n d s t r e n g t h o f c o n c r e t e wh e n mi x i ng u p ny a s h, s l a g p o wde r o r t wo ki n ds o fmi ne r a l a d mi x t u r e s i n the c o n c r e t e wi
6、thou t a dm i x t u r e s are l e a r n e dI n t he pr o c e s s of ana l ys i s, the e x p e r i me n t s are ma d e b y the s e v e r a l gro u ps of d i ffe r e n t p r o p o r t i o n o f f l y a s h an d s l a g p o wd e r Re s u l t s s ho we d tha t the a d - mi x t u r e o f fl y a s h h a v
7、 e b e R e r e f f e c t o n i mp r o v i n g the wo r k a b i l i ty o f c o n c r e t e tha n s l a g p o wd e r ,the e a r l y and me d i u m c o mp r e s s i v e s t r e ng t h gro ws s l o we r whe n mi x up fl y a s hwh e n s l a g po wd e r i s s i n g l y mi x e d up i n the c o n c r e t e,
8、 the e a r l y s tre n g t h, me di u m s tre n g t h and t h e l a t e s t r e n g t h i s o b v i o u s l y h i g h e r than s i n g l y mix i n g up n y a s h , b u t the wo r k a b i l i ty i s l o wer t h a n mi x i n g up n y a s h T h e wo r k a b i l i ty and e a c h a g e of s tre n g t h a
9、re be t t e r wh e n mi x i n g u p tw o ki n ds o fmi ne r a dm i x t u r e s And t he mos t a p pr op r i a t e p r o po rti o n o fmi x i n g i s 3 0- -40 Ke y wo r d s : c o n c r e ; n ya s h ; s l a gp o wd e r ; s t r e n g t h ; wo r k a b i l i ty 0 引言 混凝土作为建筑材料 的历史非常久远 , 现如今已作为 最重要 的结构材料影响
10、和塑造现在建筑 。 目前全世界每年 生产 的混凝 土材料超 过 1 0 0 亿 t , 在混凝土 中如 掺加一些 活性矿物掺合料取代部分水泥可起 到节约资源成本 、 降低 能量消耗 、 改善混凝土的工作性能的作用。 粉煤灰 和矿粉均为火山灰质活性掺合料 , 且 均为工业 废料收集加工而成 , 成本 明显低 于水 泥。 粉煤灰和矿粉 的 化学成分都含有大量活性 S i O : 及 A 1 2 0 , ,在潮湿 的环境 中 与 C a ( O H) 等碱性物质发生化学反应 , 生成水 化硅酸钙 、 水化铝酸钙等胶凝物质, 能起到改善混凝土强度的作用1 】 。 两种材料中都存在粒径很小的微珠颗粒,
11、极细小的微珠相 当于活泼 的纳米材料 , 这些颗粒可以改善混凝土的和易性 。 掺合料的颗粒极细 , 掺加在混凝土中可明显起到改善水泥 收稿 日期 :2 0 1 4 0 4 2 3 基金项 目:河北省科学技术研究与发展指导计划项目( 1 1 2 3 7 1 7 4 ) 颗粒的空隙, 增加混凝土 的密实程度的特点嘲 。 但矿粉价格 较粉煤 灰高 , 具有独 自水化水硬的特点 , 粉煤灰只有在硅 酸盐水泥的激发作用下才会有强度 , 在配制混凝 土时应充 分发挥各 掺合 料的特点 , 使混凝 土的强度 、 经济性 和和易 性均能保证 。 低强混凝土一般指 C 4 0以下的混凝土 , 笔者在未加掺 合料
12、 的 C 3 0 混凝土中掺人不同比例( 取代水泥质量 的百分 比) 的粉煤灰 、 矿粉 , 通过单掺或双掺的方法对不同掺量的 混凝土的强度 、 和易性进行 了试验研究。 1 原材料 1 1水 泥 采用石家庄远程建材有 限公司生产的 P O 4 2 5 级水 泥 , 其 主要物理性能见表 1 。 93 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 水泥物理力学性能 1 2 粉煤灰 采用华能上安电厂生产的I I 级粉煤灰 , 其主要物理性 能见表 2 。 表 2 粉煤灰物理力学性能 1 3碲 采用石家庄远程建材有限公司生产 的 $ 9 5 矿粉 , 各种 性能合格 ,
13、其 主要物理性能见表 3 。 表 3 矿粉物理力学性能 1 。4砂 和 毛寺 采用 细度模 数为 2 - 3 的天然 I I 区中砂 , 1 0 2 0 mm单 粒级配石子 , 其主要物理性能见表 4 、 5 。 表 4 砂子物理力学性能 1 5高效缓凝减水剂 采用河北育 才建 材有限公司生产 的 S G K 1 6高效缓 凝减水剂 , 掺量为 2 。 坍落度增加值为 1 8 0 mm, 坍落度损 失 1 h后为 1 8 0 m m, 初凝时间为 9 0 mi n , 2 8 d 抗压强度 比 为 1 0 8 。 表 6 高效减水剂性能 2 试验研 究 ( 1 ) 本试验以低强度等级 C 3
14、0 混凝土为研究对象采用 多组配合比来研究混凝土掺合料单掺、 复掺时的混凝土性 质的变化, 所采用 C 3 0 混凝土基准配合比为表 7 。 表 7 G 3 0混凝土配合比 实测该混凝土配合 比的强度和坍落度值为表 8 。 94 表 8 C 3 0混凝土拌合物的坍落度及各龄期实测强度 各龄期实测平均强度 MP a 坍落度 n l n l 3 d 7 d 2 8 d 6 0 d 出机坍落度 1 h 后坍落度 单掺或双掺不同比例矿粉、 粉煤灰( 水泥取代量 ) 时混 凝土的强度、 坍落度如表 9 、 1 0 、 1 1 。 表 9 单掺粉煤灰的混凝土试验配合比及强度 表 1 1 双掺粉煤灰 、 矿
15、粉混凝土试验配合比及强度 取代水泥3 d 抗7 d 抗 2 8 d抗 6 0 d 抗出机1 h 后 编号 比例 压强度 压强度 压强度 压强度 坍落度 坍落度 矿粉 粉煤灰 MP a MP a MP a MP a m m mm 3 试验数据 分析 从试验数据可 以分析得到 当在混凝土 中只掺人粉煤 灰时 , 其和易性得到 明显 的改善 , 1 h 坍落度损失较小 , 当 粉煤灰掺量增加 , 混凝土坍落度变大 、 且坍落度损失越来 越小 。 混凝土 的抗压强度随着粉煤灰掺量的大致变化趋 势 如图 1 所示。 从图 1 中可以发现, 3 、 7 、 2 8 d 强度都明显低于 未加掺合料 的混凝土
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- 粉煤 掺合 强度 等级 混凝土 和易 影响
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