热养护对含磷渣活性粉末混凝土强度的影响.pdf
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1、第 4 6卷第 1 期 2 0 1 5年 1 月 v0 1 4 6 No 1 J a n 2 0 1 5 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 4 7 热养护对含磷渣活性粉末混凝土强度的影响 肖 文,彭艳周 ,周怡龙,张丹 ,朱乔森 ( 三峡大学土木与建筑学院,4 4 3 0 0 2 ,湖北宜昌) 摘 要:通过将磷渣粉作为活性组分之一进行活性粉末混凝土的制备,研究了养护温度及养护时间对其 强度的影响,得到了提高养护温度、延长养护时间均有利于提高含磷渣活性粉末混凝土强度的结论,并明确 了强度变化趋势、确定了其抗折强度及抗压强度最高值
2、的配合比。 关键词:活眭粉末混凝土 ;磷渣粉 ;热养护 中图分类号 :T U 5 2 8 文献标 志码 :A 文章编号 :1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 l 5 ) 0 卜0 0 4 7 0 3 E EC I ol i HE I CURI GI RE l M E l 。U S I 。RE GI 。H 0 REAC l I VE POW DER CoNCRETE HAVI NG HI GH VoLUM E oF PHoS PHoRoUS S LAG POW DER XI AO We n ,PEN G Ya n - z h o u ,ZHOU Yi- l o n g ,ZH ANG D
3、a n ,Z HU Qi a o s e n ( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g & A r c h i t e c t u r e ,C h i n a T h r e e Go r g e s Un i v e r s i t y ,4 4 3 0 0 2 ,Yi c h a n g ,Hu b e i ,C h i n a ) Abs t r a c t : Po wd e r e d p h os p h o r u s s l a g i s u s e d a s o ne o f t h e r e a c t
4、i ve i ng r e d i e n t s f o r p r e p a r a t i o n o f r e a c t i v e po wd e r c o nc r e t e t o r e s e a r c h t he i nflue n c e o f c u r i ng t e mpe r a t ur e a nd c u r i n g d u r a t i o n o n c o n c r e t e s t r e n g t h I t i s f o u n d t h a t i n c r e a s e o f c u r i n g t
5、 e mp e r a t u r e a n d e x t e n s i o n o f c u r i n g d ura t i o n c o u l d i mpr o ve t he s t r e n g t h o f r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e c o nt a i ni n g p h os p ho r us s l a g Th e t r e n d o f s t r e n g t h va r i a t i o n i s o b t a i n e d a n d mi x i n g p r o
6、 po r t i o n for t h e ma x i mu m f o l d i n g s t r e n g t h an d c o mp r e s s i ve s tre n g t h i s d e t e r mi n e d Ke y wo r d s :r e a c t i v e po wd e r c o n c r e t e ;p h o s ph o r u s s l a g p o wd e r ;h e a t - c u r i n g tre a t me n t 活陛粉末混凝土 ( 以下简称 R P C ) 是一种超高强、 耐久性优异的新
7、型混凝土,在土木工程领域具有广1涸 的应用前景 1- 3 o但传统的 R P C材料生产成本高、能 耗大,一定程度上限制了这一超高性能混凝土材料的 推广应用 。因此,使用满足 R P C制备原理的活性 组分,并设法降低 R P C材料的生产成本和能耗,是 R P C研究的重点之一 。 磷渣是电热法生产黄磷的工业废渣, 我国各地磷 渣的化学成分相似,熔融磷渣采用水淬冷却时,将形 成粒化矿渣 ,其玻璃体含量可达 9 0 以上,因而具 有潜在的胶凝生5 】 ,具备用于 R P C材料的条件。文 献 7 采用一定比表面积的磷渣粉作活生 组分 ,制得了 具有抗压强度达 1 5 0 MP a 的混凝土材料
8、,但其抗压强 度仍未达到 2 0 0 MP a 级。国内外研究表明 1,4 ,8- 12 ,R P C 材料超高的力学性能、优异的耐久性不仅与所用的活 收稿 日期 : 2 0 1 4 0 9 -1 8 基金项目 : 湖北省科技支撑计划项目 ( 2 0 1 4 B C B 0 3 5 );硅酸盐建筑材 料国家重点实验室( 武汉理工大学 ) 开放课题基金( S Y S J J 2 0 1 4 0 5 ) ; 湖北省教育厅科学技术研究项 目 ( Q 2 0 1 2 1 3 0 8 );2 0 1 1 年度湖北省 建设科技计划项 目;三峡大学 2 0 1 2 -2 0 1 3 年度 “ 求索”大学生科
9、 技创新活动计划重点项 目 作者简介 : 肖文 ( 1 9 9 0一 ),女,湖北荆州人,e - m a i l : 5 6 8 5 1 4 8 4 2 q q t o m 性组分有关,也与养护制度密切相关。本文在现有研 究的基础上,进一步研究了热养护温度、养护时间对 R P C材料强度的影响,以确定合适的热养护制度,并 制备出抗压强度达2 0 0 MP a 级的含磷渣R P C 。 1 试验设计 1 1 原 材 料 水泥:P 0 5 2 5 普通硅酸盐水泥,其 2 8 d 抗折 强度和抗压强度分别为 7 8 MP a 和 5 3 5 MP a 。 磷渣粉 :由化工公司提供的粒化磷渣在 S M
10、 5 0 型试验小磨机中粉磨 8 O min ,测得其比表面积为 3 97 m k g。 硅灰 :比表面积为 2 2 0 0 0 m g 。 石英砂:粒径 0 1 6 0 6 3 mm,符合交通部 J T J 0 5 l 一1 9 9 3 公路工程试验规程 及J T J 0 5 9 1 9 9 5 公 路路基路面现场测试规程要求。 减水剂 :聚羧酸型高性能减水剂,减水率大于 3 0 。 拌合水 :洁净 自来水。 钢 纤维:表面镀铜平直钢纤维,规格 C W0 1 0 2 1 3 2 8 0 0 ,抗拉强度 2 8 0 0 MP a 。 水泥、硅灰、磷渣粉的化学成分见表 1 。 4 8 建筑技术
11、第 4 6卷第 1期 表1水 泥 、 磷 渣 和 硅 灰 的 化 学 成 分 成分 水泥 磷渣 硅灰 S i O 21 O 5 3 8 8 4 9 6 9 0 A1 2 O3 5 1 1 3 4 6 0 0 7 5 F e 2 O3 2 9 0 1 4 0 0 0 3 2 Ca O 6 1 4 6 4 6O 9 O 1 2 S O 3 6 4 1 3 4 0 5 0 P 2 O5 O 1 8 2 4 5 0 0 2 3 F 未检出 1 8 5 未检出 烧失量 ( 9 5 0 C) 2 - 3 6 0 2 4 l _9 5 1 2 试件制备与测试方法 R P C配合比见表 2 。各原料按配合比称
12、量后于搅 拌机内干拌 3 0 s , 加入称量好的拌合水 ( 溶有减水剂) 慢速搅拌至出现水泥浆体,再快速搅拌约 1 m i n 。随后 将抖 台物晓筑在 4 0 n u n x 4 0 m mx 1 6 0 n lr n 三联试模内; 于振动台 E 振动 1 2 0 S 成型, 放入标准养护箱中养护, 2 d 后脱模并移入蒸汽养护箱中进行相应的热养护。 表 2 掺磷渣粉 R P C试件的配合比 ( 质量比 ) 编号 磷渣粉 水泥 硅灰 水胶比 砂胶比 减水剂 1 2 5 6 0 2 3 O 5 5 l 5 0 1 6 1 O 2 3 4 0 4 5 混凝土的热养护通常分为4 个阶段, 即预养
13、期、 升温期、恒温期和降温期,各期对混凝土强度有不 同程度影响 。前期研究表明 J 引 :活性粉末混凝 土热养护时升温期和降温期的温度变化不宜过快, 温度变化速率为 1 5 2 0 o C h 较为适宜。养护温度影 响试验中,设置 8 0 ,9 5 C 两组对比试件,试件脱模 后移入 Z K Y - 4 0 0 B型蒸汽养护箱,在 3 h内升温至相 应温度 ( 8 0 ,9 5 q C) 并分别恒温 2 ,3 和 4 d ,再在 3 h内缓慢匀速地将试件冷却至室温。养护时间影响 试验 中 ,设置 2 ,3和 4 d三组对比试件 ,试件脱模 后移入 Z K Y - 4 0 0 B型蒸汽养护箱,3
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