掺合料对低温混凝土孔径分布的影响.pdf
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1、田悦: 掺合料对低温混凝土孔径分布的影响 7 掺合料对低温混凝土孔径分布的影响 田悦 ( 沈阳城市建设学院 。 沈阳1 1 0 1 6 7) 【 摘要】 目 的针对低温条件下东北地区施工特点, 研究了在不掺防冻剂的情况下, 不同掺合料对 C 3 0幼龄 期混凝土孔径分布的影响。方法 : 采用压汞法测试了在恒低温一次冻结和 自然变低温多次冻结养护情况下幼龄 期混凝土的孔径分布情况。结论 : 掺合料可以改善低温混凝土的内部结构 , 减少多害孔和有害孔的比例 , 提高少 害孔和无害孑 L 的比例; 混凝土在恒低温 一I O C 养护条件下较之变低温 一1 5 C 5 养护条件下有害孑 L 和多害孔所
2、 占比例高 , 少害孔和无害孔所占比例低。 【 关键词】 低温混凝土; 掺合料; 孔径分布; 压汞法 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 4 1 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 0 7 04 S T UDY oN THE P oRE S l ZE Dl s TRm UTI oN oF LoW TE M PE RATURE CoNCRETE W I TH M 眦RAL ADM TURE TI AN Yue ( S h e n y a n g U r b a n C o n s t r u c t i o n U
3、n i v ,S h e n y a n g l 1 0 1 6 7 ,C h i n a ) Ab s t r a c t : T h i s s t u d y r e s e a r c h s a b o u t t h e e f f e c t s o f mi n e r a l a d mi x t u r e o n the p o r e s i z e d i s t r i b u t i o n o f l o w t e m p e r a t u r e c o n c r e t e w i t h o u t a n t i f r e e z e , w i
4、 th u s i n g me r c u r y i n t r u s i o n por o s i me t r y ( M I P )t e s t s a r t i fi c i a l f r e e z i n g a n d n a t u r a l f r e e z i n g t h e p o r e s i z e d i s t r i b u t i o n o f l o w t e mp e r a t u r e c o n c r e t e a t d i ff e r e n t a g e T h e r e s u l t s h o ws
5、 t h a t a d mi x t u r e c a n r e d u c e the p o r o s i t y c o mp a r e d wi th t h e low t e mp e r a t u r e c o n c r e t e wi t h o u t a d mi x t u r e Ke y wo r d s:low t e mp e r a t u r e c o n c r e t e; mi n e r a l a dmi x t ur e; po r e s i z e d i s t r i bu ti o n;me r c u ry i nt
6、 r u s i o n po r o s i me t r y 目前 人们对 混 凝 土的抗 冻性 问题 的认 识 已经 基 本成熟 , 而且形成 了较为系统 的学说 , 各国学者逐渐 认识 到低 温条件 下 幼龄期 混 凝 土 的性 能对 混凝 土后 期的性能影响至关重要, 并对低温条件下幼龄期混凝 土的性能进行了一定的研究, 但是对抗冻临界强度及 幼龄期的微观结构的研究还有很大的争议。幼龄期 的冻 害对 混凝 土后 期耐 久性的影 响很 大 , 如何 在混 凝 土幼龄期时提高混凝土的密实性进而提高强度, 是一 直探讨的问题。而粉煤灰和硅灰同属具有活性 的混 凝土矿物掺合料, 掺人混凝土中
7、可以取代部分水泥, 并以细颗粒充当细骨料或细骨料的填料 , 改善新拌混 凝土流动性 , 增强黏 聚性 , 减少 泌水 和骨 料分 离 , 从 而 增强混凝土的密实性 , 改善内部结构, 提高强度, 其后 期的二次水化反应, 能显著提高后期强度及增加抗腐 蚀能力等耐久性。文中采用压汞法测试 了在恒低温 一 次冻结和 自然变低温多次冻结养护的条件下, 不同 掺合料对 C 3 0幼龄期混凝土孑 L 径分布的影响。 1 原材料及试 验方法 1 1 原材料 水泥为沈阳房产水泥厂生产的普通硅酸盐水 泥 3 2 5 ; 水 为普通 自来 水; 粗集料 为石灰 岩碎石 5 2 0 m m, 最大粒径为 2 0
8、 m m, 连续颗粒级配; 细集料选用 河砂 , 属中砂 , 细度 模 数 为 2 8 , 级配 良好 , 属 区 ; 粉 煤灰 F A为沈河热电厂生产的 I 级粉煤灰 ; 硅灰 s F为 青海华 电铁合金股份有限公司生产的硅灰 高效减水 剂为 F N一 1 , 早强剂为 N a s 0 。 1 2试验 方法 ( 1 ) 混 凝 土组 成情 况 , 见 表 1 。固定 外 加 剂掺 量 , 调 整粉煤灰和硅灰 的掺量进行配制 , 见表 2 。 表 1 试验 混凝土配合 比 ( 2 ) 养护条件。室外 自然变低温养护: 选择 初冬和早春时节, 温度变化范围为5 一1 5 为养 护条件 ; 冰箱内
9、恒低温养护: 调节冰箱温度为恒 一l 0 8 低温建筑技术 2 0 1 4 年第 3 期( 总第 1 8 9 期) 1 为养护条件。 表 2 混凝土外掺料组成情况 试件编号 A B C D E F G H ( 3 ) 养护方法。一次冻结法 : 将具有一定初始 强度的混凝土置于规定的负温下养护一定时间( 如 3 、 7 d ) 后, 转为正温再标养一定时间, 考察其强度损失和 耐久性 。 冬季室外冻结法 : 将具有一定初始强度的混凝土 置于冬季室外养护一定时间( 如 3 、 7 d ) 后, 转为正温再 求 崔 卜 毯 1 0 0 8 0 羹 6 0 4 0 2 0 O 混凝土试件 ( a )
10、1 d 标养定时间, 考察其强度损失和耐久性。 ( 4 ) 试验方法。文中采用压汞法测得混凝土孔 径分布。汞压法( M I P ) 主要是根据压人多孔材料系统 中的汞的数量与所加压力之间的函数关系, 计算孔 的 直径和不同大小孔的体积。 2恒低温 一1 0 养护条 件下掺合 料对混 凝土孔径 分 布的影响 利用压汞法测得的掺合料对低温混凝土孑 L 结构 特征的测试, 在混凝土试件在冰箱恒低温 一I O C 养护 达到 l d 、 7 d 、 一 7 d+ 2 8 d龄期及达到抗冻临界强度时 , 用元水乙醇浸泡终止水化 , 取小块水泥石浆体烘干后 进行压汞试验, 水泥石孔径分为4级: 孑 L 径
11、小于 2 0 n m 以下 的为无 害孔 , 2 05 0 n m之 间为 少 害孑 L , 5 0 2 0 0 n m之 间为 有害 孔 , 大于 2 0 0 n m的 为 多害 孔 , 不 同 掺合料不同龄期的水化浆体中孔径分布率见图 1 。 求 锝 餐 混凝土试件 ( b )7 d I INMIIIIII 垂 1薰 A B C D E F G H A B C D E l 混凝土试件 混凝土试件 【 c ) 一 7 d+ 2 8 d ( b ) 幼龄期 a :无害孔b :少害孔 c :有害孔d :多害孔 图l 恒低温一 l 0 条件下掺合料对混凝土孔径分布影响 从图 1 可 以看 出随着粉
12、煤 灰和硅 灰掺量 的增 加 , 混凝土浆体的有害孔和多害孔总的百分数逐渐降低, 随着养护时间的增加 , 混凝土的有害孔和多害孔百分 比逐渐降低而无害孔和少害孔的比例逐渐升高。 当单掺粉煤灰 1 0 时, 混凝土浆体的有害孔和多 害孔总的百分数为 5 2 2 3 , 未掺粉煤灰的混凝土为 6 4 9 8 , 当养护 1 d时单掺粉煤灰 1 0 时混凝土浆体 的有 害孑 L 和 多害 孑 L 总 的百 分 数 为 64 9 8 , 7 d为 5 0 , 而 一 7 d转正温养护 2 8 d为2 8 5 7 ; 无害孔和少 害孔的百分数为 3 6 0 2 , 7 d为 5 0 , 而 一 7 d转
13、正温 养护 2 8 d为7 2 4 3 。当单掺硅灰 5 时, 混凝土浆体 的有害孑 L 和多害孑 L 总的百分数为 4 8 6 , 未掺硅灰的 混凝 土为 6 4 9 8 , 当养护 1 d时单 掺 硅灰 5 时混 凝 土浆体的有害孔和多害孔总的百分数为4 8 6 , 7 d为 4 1 4 3 , 而 一 7 d转 正温养 护 2 8 d为 2 6 3 l ; 无 害孔 和少害孑 L 的百分数为 5 1 4 , 7 d为 5 8 5 7 , 而 一7 d 转正温养护 2 8 d为 7 3 6 9 。当复掺粉煤灰 1 5 和硅 灰 5 时, 养护 1 d时, 复掺粉煤灰和硅灰的混凝土的 有害孔
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