偏高嶺土在混凝土中的應(yīng)用研究.pdf

1、偏高嶺土是以高嶺土(Al2Oy2SiO2·2H2O，AS2H2)為原料，在適當(dāng)溫度下(600～900℃)經(jīng)脫水形成的無水硅酸鋁(Al2O3·2SiO2，AS2)無定型材料。作為礦物摻合料，偏高嶺土的活性與硅灰相當(dāng)，能有效減少水泥用量、改善混凝土的基本物理力學(xué)性能和耐久性能，對(duì)提高混凝土工程的使用壽命有著積極的作用。本文從偏高嶺土對(duì)水泥水化進(jìn)程、物理性能、耐久性能等方面出發(fā)，設(shè)計(jì)了強(qiáng)度等級(jí)為C30、C40、C60的三種混凝土配合比，偏高嶺

2、土的摻量為0～15％，并采用XRD、TG-DSC、SEM-EDAX、MIP等測(cè)試分析技術(shù)研究了不同摻量下偏高嶺土對(duì)水泥水化產(chǎn)物、微觀結(jié)構(gòu)的影響，并通過與粉煤灰和礦渣復(fù)摻，探討了偏高嶺土與其他礦物摻合料之間的相容性。試驗(yàn)研究表明：
　　偏高嶺土?xí)@著增加水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，且隨著偏高嶺土摻量的增加而不斷提高，當(dāng)摻量為15％時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量相較于基準(zhǔn)組增加了24％;偏高嶺土摻入縮短了水泥的初凝和終凝時(shí)間，加速水泥早期的水化放熱速

3、率，同時(shí)降低水泥總的放熱量。偏高嶺土的活性與硅灰相當(dāng)，其28d的活性達(dá)到了121.3％。隨著偏高嶺土摻量的增加混凝土的力學(xué)性能有顯著的改善，15％偏高嶺土摻量的混凝土其56d抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度以及劈裂抗拉強(qiáng)度最高，相比基準(zhǔn)組分別提高了17.3％、15.1％以及9.2％;此外，偏高嶺土與礦渣、粉煤灰的相容性良好，三者復(fù)摻時(shí)混凝土的各項(xiàng)物理性能和耐久性能都要優(yōu)于同偏高嶺土摻量的試組。
　　偏高嶺土對(duì)混凝土的耐久性能有顯著的改善作用，摻

4、入偏高嶺土后混凝土的抗凍融性能、抗氯離子滲透性能相較于基準(zhǔn)組都有較大的提升，而偏高嶺土由于消耗了大量Ca(OH)2對(duì)混凝土抗碳化性能的改善作用不明顯。
　　通過XRD、TG-DSC、SEM-EDAX、MIP分析了摻入偏高嶺土后水泥的水化產(chǎn)物、微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，偏高嶺土能消耗大量Ca(OH)2生成更多的水化產(chǎn)物，并使得CSH凝膠的顆粒尺寸更小、堆積更緊密，同時(shí)摻入偏高嶺土后CSH凝膠的Ca/Si也有較大的降低，15％