碱性激发剂影响粉煤灰混凝土性能的试验研究.pdf
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1、文 章编 号 :1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 5 ) 0 2 一 O 0 1 2 0 3 _ 粉 煤获 碱性激发剂影响粉煤灰混凝土性能的试验研究 E x p e r i me n t a l S t u d y o f E f f e c t o f A l k a l i - A c t i v a t o r o n F l y A s h C o n c r e t e P e r f o r m a n c e 鲁佩仪,李晓波,毛毅涵,易 鑫,李茂雪,吴相豪 上海海事大学海洋科学与工程学院,上海2 0 1 3 0 6 摘要 : 通过 室 内试验 ,研 究 了单掺 熟石
2、 灰 、单掺 硫 酸钠 以及双掺 熟石灰 和硫 酸钠对粉 煤灰 混凝 土抗压 强度 和抗 氯 离子渗透性能的影响。结果表明:单掺 熟石灰、单掺硫酸钠以及双掺熟石灰和硫酸钠均能有效提高粉煤灰 混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透能力 ;双掺熟石灰和硫酸钠对提 高粉煤灰混凝土的抗压强度和抗氯离子 渗透能力的效果最好 ,其次是单掺硫酸钠, 单掺熟石灰效果较差 ;双掺熟石灰和硫酸钠 ,且掺量为2 5 是最 佳的掺 配 方案。 关键词 :粉煤灰;混凝土 ;激发剂;抗压强度 ;氯离子渗透 中 图分 类 号 :T U 5 2 8 2 T U5 2 8 0 4 3 文 献 标 志 码 :A 0 前 言 氯离子是引起
3、海工混凝土结构性能劣化的主要因素。 在搅拌混凝土的过程中掺入适量的粉煤灰能够提高混凝 土的抗氯离子渗透能力,但粉煤灰替代了部分水泥,使 得混凝土抗压强度降低。鉴于粉煤灰中含有无定型的 C a O , 、A 1 , 0 、S i O ,等氧化物,而这些氧化物在碱性物质 激发下发生水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等 具有胶结能力 的物质,可 以提高粉煤灰混凝土抗氯离子 渗透能力,补偿因粉煤灰替代部分水泥引起的强度降低。 本文拟通过试验研究 : 单掺熟石灰、单掺硫酸钠、双掺熟 石灰和硫酸钠对粉煤灰混凝土抗压强度和抗氯离子渗透 性能的影响规律,探索配置高性能粉煤灰混凝土的碱性 激发剂的最佳掺配方案
4、。 1 试 验 1 1 原材料 水泥采用 P O 4 2 5水泥;粉煤灰采用级粉煤灰, 4 5 m筛的筛余为 1 4 8 ,需水量比为 9 8 6 ,烧失量为 5 7 9 ;粗集 料 采 用碎 石,连续 级 配,最 大 粒径 为 基金项目: 2 0 1 3 年度上海大学生创新活动计划项目( C X S 2 0 1 3 0 7 0 1 3 ) 1 2 COA三 ASH 2 2 01 5 1 5 m m;细集料采用河砂;激发剂采用熟石灰 C a ( O H ) 和 硫酸钠 N a S O ,二者均为市售分析纯化学试剂;水采用 自来水。 1 2 配合比 试验采用的粉煤灰混凝土配合比见表 1 。表 1
5、中 A 为基准粉煤灰混凝土试件;B为激发剂采用熟石灰的粉煤 灰混凝土试件 掺量分别为 1 、2 5 和 5 ;C为激发 剂采用硫酸钠的粉煤灰混凝土试件,掺量分别为 1 、 2 5 和 5 ;D为激发剂采用熟石灰和硫酸钠双掺的粉煤 灰混凝土试件,总掺量分别为 1 、2 5 和5 。 表 1粉煤灰混凝土配合比 k g 1 3 试验方法 1 _ 3 1 抗压强度试验 按照表 1中粉煤灰混凝土配合比拌制混凝土拌合物, 装入 1 0 0 m m X 1 0 0 m m X 1 0 0 m m试模中成型,l d 后拆模, 放入标准养护箱中养护 7 d 、2 8 d 和 5 6 d 。 将养护至规定龄期的粉
6、煤灰混凝土试件从养护箱中 取出,进行抗压试验。 1 3 2 氯离子渗透试验 氯离子渗透试验采用 A S T M C 1 2 0 2法。仪器为中国 建筑科学研究院建筑材料研究所研发的混凝土氯离子电 通量测定仪 ( C A B R R C P 6 ) 。具体步骤:将养护至 2 8 d 的粉煤灰混凝土立方体试块切割成 1 0 0 m m1 0 0 m m 5 0 m m试件,饱水后固定在试验槽上,两端水槽分别注入 3 0 N a C 1 和0 3 m o l L N a o H溶液, 两端施加 6 O V直流电, 每隔 3 0 m i n 记录一次电流,持续通电 6 h 。最后由电流 一 时间函数曲
7、线计算通过的总电量,以此评定粉煤灰混凝 土的氯离子渗透性能。试验装置如图 1 所示。 图 1 AS T M C 1 2 0 2 法试验装置 2 试验结果与分析 2 1 粉煤灰混凝土抗压强度 表 2为各种配比下粉煤灰混凝土 7 d 、2 8 d和 5 6 d的 抗压强度。 表 2 粉煤灰混凝土抗压强度试验值 MP a 从表 2中可以看出熟石灰的掺量对粉煤灰混凝土的 抗压强度呈促进作用,随着熟石灰掺量的增加,粉煤灰混 凝土抗压强度逐渐增大。当熟石灰掺量为 1 、2 5 、 5 时,掺入熟石灰的粉煤灰混凝土抗压强度比未掺激发 剂的粉煤灰混凝土 7 d 增加了 0 6 ,8 6 ,1 4 3 ,2 8
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