复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能影响研究.pdf
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1、2 0 1 2年 第 1 1期 (总 第 2 7 7 期 ) N u mb e r 1 1 i n 2 0 1 2 ( T o t a l No 2 7 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI 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 2 1 1 0 2 1 复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能影响研究 潘荣伟 ,徐伟。 ,陈益兰 ,唐国武 , ( 1 广西大学 ,广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ;2 南宁市建筑节能和墙体材料改革办公室 ,广西 南
2、宁 5 3 0 0 0 4 ) 摘要: 以粉煤灰、 矿粉等工业废渣作为掺合料部分取代水泥, 配制成复合胶凝材料, 结合陶粒陶砂作为骨料制备轻集料混凝土 , 研究 复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能的影响。 结果表明: 利用复合胶凝材料配制的轻集料混凝土 2 8 d 抗压强度与纯水泥基准配合比保 持在同一等级的条件下, 干表观密度显著下降。 当复合胶凝材料配合比为水泥: 矿粉: 电石渣: 脱硫石膏 = 5 :3 : 1 : 1 时; 制备的L C 3 0 轻集料混 凝土2 8 d 抗压强度和干表观密度分别达到 3 1 1 M P a 和 1 4 8 3 k g m 。 关键词: 复合胶凝材料;轻
3、集料混凝土;抗压强度;干表观密度 中图分类号 : T U5 2 8 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 1 I - 0 0 6 4 0 3 St ud y t he i n f l u enc e o f c ompo s i t e c eme nt i t i ous m a t e r i al on mec h ani c a l pr o pe r t i e s of t h e l i gh t we i g ht agg r eg at e c onc r e t e P AN Ro n g- we i , XU
4、 W e i , CHEN 一 l a n , T ANG Gu o wu ( 1 G u a n g x i U n i v e r s i t y , Na n n i n g 5 3 0 0 0 4, C h i n a ; 2 T h eO f fi c e o f C o n s t r u c t i o nE n e r g y s a v i n g a n dR e f o r mo f Ma t e r i a l s for Wa l l i nNa n n i n g , Na n n i n g 5 3 0 0 0 4 , C h i n a ) Abs t r a
5、c t : Th e fl y a s h, s l a g po wd e r an d o t h e r i n d u s t ria l wa s t e s we r e u s e d t o r e p l a c e p a r t o fc e me n t a s c o mp os i t e c e me n t i t i o u s ma t e ria l , t h e c e r a ms i t e a n d c e r a mi c s a n d e we r e u s e d a s a g g r e g a t e , t o m a k e
6、 l i g h t we i g h t a g gre g a t e c o n c r e teTh e a i m o f t h e s t u d y wa s t o l o o k i n t o t h e i n fl ue n c e o f c o mp o s i t e c e me n t i t i o u s m a t e ri a l o n me c h a n i c a l p r o p e i e s o f t h e l i g h tw e i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e Th e r
7、e s u l t s s h o we d t h a t t h e c o n c r e t e S 2 8 d d r y a D pa r e n t d e n s i t y h a d d r o p p e d s u b s t a n t i a l l y c o mp a r e d wi t h t h e p u r e c e m e n t b e n c h ma r k f o r mu l a wh e n t h e c o mp r e s s i v e s tr e n g t h wa s k e p t a t t h e s a m e
8、l e v e 1 T h e q u a l i ty mi x o f t h e c o mp o s i t e c e me n t i t i o u s ma t e r i a l wa s t h a t c e me n t : s l a g p o wd e r : d e s u l fu r i z a t i o n g y p s u m : c a l c i u m c a r b i d e s l a g Was e q u a l t o 5 :3 : 1 : 1 , t h e nt h e l i g h t we i g h t a g gre
9、g a t e c o n c r e t e S 2 8 d c o mp r e s s i v e s tr e n gth we n t u pt o 3 1 3 MP a , t h e d r ya p p are n t d e n s it y wa s1 4 8 3 k g m Key wor ds : c o mp o s i t e c e me n t i t i o u s ma t e r i a l ; l i g h twc i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e ; c o mp r e s s i v e s t
10、r e n gth; d r y a pp a r e n t d e n s i t y 0 引言 轻集料混凝土是一种轻质、 节能的混凝土, 与普通混凝土 相比, 其能够保持在较高强度的基础上 , 自重降低 2 0 1 以上; 同时, 轻集料混凝土还具有隔热、 保温、 抗震、 高耐久性等性能嘲 。 因此 , 轻集料混凝土的应用前景非常广阔。 目前 , 高强 、 轻质轻 集料混凝土的研制一直都是国内外学者研究的热点。 在轻集料混凝土中掺入粉煤灰和矿粉作为矿物掺合料 , 具 有十分重要的意义。 一方面 , 由于细磨的粉煤灰和矿粉等矿物 掺合料中含有大量无定形态 S i O 和 A l 2 0 ,
11、 , 在水泥混凝土体系 中主要体现出增强效应 、 填充效应、 增塑效应 、 温峰削减效应、 耐久性改善效应等 , 因而能够改善混凝土的工作性 、 提高其 抗压强度和耐久性能等田 ; 另一方面能使工业废渣得到循环利 用 , 保证了资源的节约和能耗的降低。 目 前随着矿物掺合料研 究的深入和分析技术的进步 , 人们也逐渐认识到矿物掺合料二 次水化对改善水泥基材料微结构的有益作用嘲 。 因此, 如何有效 激发矿物掺合料的二次水化也一直是研究的重点。 从粉煤灰和 矿粉的水化机理可以得出 , 利用碱激发和硫酸盐激发条件下 可以充分发挥两者潜在的活陛, 从而能配制性能良好的混凝土。 本试验以粉煤灰 、 矿
12、粉等工业废渣作为掺合料 , 同时以电 收稿 日期 :2 0 1 2 - 0 5 - 2 2 基金项 目:南宁市科学研究 与技术开发计划项 目基金( 2 0 1 0 0 3 0 6 1 G) 6 4 石渣和脱硫石膏作为激发剂 , 部分取代水泥 , 配制成复合胶凝 材料 , 利用此复合胶凝材料制备轻集料混凝土, 研究其对轻集 料混凝土力学性能的影响。 设计 目标 , 制备 L C 3 0混凝土 , 在保 证混凝土具有一定强度的前提下, 以降低混凝土干表观密度为 目标, 制备轻质混凝土。 1 原材料及试验 方法 1 1 原材料 ( 1 ) 水泥: 海螺牌 P O 4 2 5级水泥, 实测 2 8 d
13、抗压强度为 51 9 M Pa。 ( 2 ) 陶粒、 陶砂、 人工砂 : 陶粒和陶砂均取 自南宁福民节能 保温陶粒制品厂, 人工砂取自南宁华润混凝土搅拌站 , 其物理 性能如表 1 。 表 1 粗细 骨料物理性能 ( 3 ) 粉煤灰: 取 自广西南宁电厂, 属 I I 级粉煤灰。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ( 4 ) 矿粉: 取 自南宁华润混凝土搅拌站, 属于 $ 9 5级。 ( 5 ) 电石渣、 脱硫石膏: 分别取 自广西南宁化工厂和南宁电 厂, 经实验室处理后比表面积分别为 3 6 9 、 4 5 5 mV k g 。 ( 6 ) 减水剂: 聚羧酸减水
14、剂, 减水率为 2 0 6 。 ( 7 ) 相关原料化学成分如表 2 。 表 2 相关原料化 学成分 名称 s i O 1 A1 2 O 3 F e 2 03 C a O Mg O s OL o s s 陶粒 6 2 9 8 1 6 1 7 1 3 3 5 4 3 5 1 _ 3 8 一 O 2 7 粉煤灰 5 3 7 2 2 4 O 0 7 1 O l _ 3 3 0 9 6 7 2 3 矿粉 3 1 6 0 1 5 5 3 0 7 1 3 2 3 3 1 2 8 4 一 O 2 1 电石渣 7 1 4 3 7 4 O 7 1 6 0 O 0 0 1 2 2 7 6 3 脱硫石膏 1 1 2
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