偏高嶺土基復(fù)合摻和料的對(duì)混凝土耐久性的影響研究.pdf

1、提高混凝土耐久性、延長服役時(shí)間對(duì)節(jié)約使用資源和能源、減少廢棄混凝土對(duì)環(huán)境的破壞有十分重大的意義。以新手段處理偏高嶺土,設(shè)計(jì)配伍規(guī)律合理的復(fù)合摻和料是增強(qiáng)混凝土耐久性能的有效途徑,復(fù)合摻和料改善耐久性作用機(jī)理的研究對(duì)今后開發(fā)同類型的其他摻和料有重要意義。
　　 本文針對(duì)CaO-SiO2-Al2O3三元體系,從材料的活性成分比例以及復(fù)合摻和料的外觀形態(tài)的角度對(duì)復(fù)合摻和料進(jìn)行設(shè)計(jì),制備了由偏高嶺土(MK)、粉煤灰(FA)和石粉(S)組

2、成的偏高嶺土基復(fù)合摻和料[C1(MK5％+FA2%)、C2(MK7%+FA2%+S2%)和C3(MK9%+FA2%+S2%)]。著重分析了其對(duì)混凝土工作性能、力學(xué)性能、抗氯離子滲透性能、抗裂性能(膨脹率)、抗凍融循環(huán)和抗碳化性能等耐久性能的改善。通過分析混凝土中膠凝材料的水化歷程、水化產(chǎn)物中自由水和化學(xué)結(jié)合水含量、混凝土的孔結(jié)構(gòu)、水化產(chǎn)物的組成、硬化漿體的微觀結(jié)構(gòu)等方面的變化,解釋復(fù)合摻和料對(duì)混凝土水化硬化性能影響的機(jī)理。試驗(yàn)研究表明:

3、
　　 (1)使用7～13%偏高嶺土基復(fù)合摻和料會(huì)降低混凝土的坍落度,但降低幅度在10mm以內(nèi);有機(jī)材料A在剪切作用下對(duì)偏高嶺土進(jìn)行改性表面處理,增強(qiáng)了偏高嶺土的分散性,提高了偏高嶺土的zeta電位,增大偏高嶺土的接觸角,減小其對(duì)漿體流動(dòng)性的影響;偏高嶺土與粉煤灰和石粉復(fù)合,能減小顆粒在漿體中的移動(dòng)阻力,復(fù)合摻和料中的石粉和粉煤灰本身具有一定的減水作用。
　　 (2)偏高嶺土基復(fù)合摻和料能使提高混凝土3d,7d,28d抗

4、壓強(qiáng)度,試樣抗壓強(qiáng)度總體上隨著偏高嶺土摻量增加而增長,28d抗壓強(qiáng)度增長在10%以上(11～16%),分析表明,偏高嶺土和粉煤灰中活性成分的火山灰反應(yīng)生成了更多的CSH、CAH和鈣釩石等機(jī)械強(qiáng)度相,減少了CH等片狀晶體的含量,同時(shí)復(fù)合摻和料密實(shí)了界面過渡區(qū),使硬化水泥漿體和集料之間的結(jié)合更加緊密。
　　 (3)復(fù)合摻和料能顯著提高混凝土的抗氯離子滲透能力,使混凝土28d電通量下降60%以上,56d氯離子擴(kuò)散系數(shù)下降50%以上,隨

5、著偏高嶺土的摻量增加電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)降低。
　　 (4)復(fù)合摻和料減少了砂漿試樣各齡期的干燥收縮量,其中56d的收縮率較基準(zhǔn)樣降低了52.72%;使混凝土試樣成型至200h收縮率降低了13～23%;使混凝土試樣的1d-90d收縮率降低了21～32%;并且收縮率隨著石粉含量增加和偏高嶺土含量增加而降低。其機(jī)理在于,偏高嶺土的類層狀結(jié)構(gòu)在漿體拌和時(shí)通過表面和層間吸水,當(dāng)混凝土內(nèi)濕度下降到一定的值時(shí)這部分水會(huì)被釋放出來參加水化反

6、應(yīng),能減少混凝土由于摻和料的火山灰反應(yīng)產(chǎn)生的額外自收縮。水化產(chǎn)物中包括水化鈣鋁黃長石(C2ASH8)等微膨脹水化產(chǎn)物,也是降低收縮的一個(gè)重要原因。
　　 (5)偏高嶺土基復(fù)合摻和料可以在一定程度上減少碳化深度,與基準(zhǔn)樣相比碳化深度分別減少了8.9～12.5%。復(fù)合摻和料對(duì)水泥漿體產(chǎn)生的密實(shí)化效應(yīng)是增強(qiáng)抗碳化性能的重要原因;復(fù)合摻和料能使混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)增加25～50次,偏高嶺土基復(fù)合摻和料能提高混凝土各齡期強(qiáng)度。另外復(fù)合摻和