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矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

文章来源:VCEM 人气:日期:2018-11-22 15:37

矿粉是水淬粒化高炉矿渣经粉磨后达到规定细度的一种粉体材料。矿渣作为混合材在水泥中应用非常广泛,矿粉等量取代部分水泥时,随着掺量的增加,混凝土早期强度会下降,而目前各工程工期紧、施工进度快是普遍现象,两者是一对矛盾,混凝土是区域性很强的材料,了解本地区材料性质,可以更好的发挥材料性能。

1 材料选用

水泥选用冀东水泥厂生产的P.O42.5级普通硅酸盐水泥;矿粉为唐山钢铁公司唐龙矿粉;选用天津建筑科学研究院生产的YNB高效减水剂;蓟县产中砂,细度模数为2.7;拌和用水为天津市政工程研究院自来水。

为考核矿粉对混凝土强度的影响,固定水胶比0.3不变,不断变换矿粉的产量,维持胶砂比不变(以C50配比的混凝土中的砂浆为基准),进行不同龄期的强度检测,模拟其在混凝土中的影响。

表1 不同龄期的砂浆强度(MPa)

矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究


为便于了解矿粉的影响,以纯水泥砂浆的强度为100%,考核不同龄期矿粉的影响,见表2。


表2 不同龄期砂浆发展(%,以纯水泥砂浆为基准)

矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

图1和图2给出了直观的曲线。

矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

图1 矿粉掺量对砂浆强度的影响


矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

图2 不同龄期砂浆强度受矿粉掺量的影响


从以上的试验数据可以看出,从强度而言,早期矿粉产量越大,强度发展越慢,但7天后基本一致,掺量不超过50%,对砂浆的28天强度毫无影响,即便掺到70%,砂浆的强度也保留近90%。

2 、桥梁混凝土配合比设计

对耐久性而言,在课题《城市污水环境下混凝土腐蚀与耐久性评价》中的研究表明,掺合料超过50%,耐久性开始下降,国内一些研究也得到类似的结论。

基于以上研究,我们在大量实验研究的基础上,工程中应用了表3配比。

表3 桥梁结构不同部位的典型混凝土配比

矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

相应地,表4 给出了几个配比的强度值,表5给出了氯离子扩散系数。

表4 抗压强度测定值

 矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究

表5 氯离子扩散系数

 矿粉掺量对混凝土强度影响的实验研究


实验表明,几种混凝土的氯离子扩散系数都很低,强度也高于设计强度要求,超过工程混凝土的技术指标要求,同时由于大掺量,也有明显的经济效益。

3 、结论

实验条件下,矿粉的掺量变化对早期强度有较大影响,但在3d以后,这种影响比较微弱,在30%等量替代时,各个龄期的砂浆强度都高于纯水泥砂浆强度,等量替代70%以内时,对强度几乎没影响。