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膠凝材料級配效應(yīng)對混凝土強度的影響

瀏覽人次:812人  發(fā)布時間:2020年7月1日

1、分析

膠凝體系中摻入粉煤灰后,膠砂強度明顯有下降趨勢。但當(dāng)粉煤灰摻入20%時,下降趨勢明顯縮水,膠凝體系中摻入礦粉后,膠砂抗壓強度變化趨勢并不明顯,且其抗折強度明顯提高,直至礦粉摻量大于50%后其抗折、抗壓強度出現(xiàn)明顯下滑。將粉煤灰與礦粉進行復(fù)配替代50%的水泥摻入膠凝體系,抗壓強度隨粉煤灰摻量越高而越低。將粉煤灰與礦粉進行復(fù)配替代30%的水泥摻入膠凝體系,抗折、抗壓強度并未隨復(fù)合材料比例變化而出現(xiàn)較大波動。

通過膠凝體系膠砂強度試驗,以及膠凝體系水化結(jié)構(gòu)SEM照片對比分析,得出當(dāng)膠凝體系各材料顆粒趨于緊密堆積狀態(tài)時,其性能能夠得到一定提高。這說明當(dāng)復(fù)合膠凝材料達到一定級配時,能夠在一定范圍內(nèi)提高膠凝體系強度。當(dāng)膠凝體系顆粒級配趨于理論緊密堆積狀態(tài)時,強度反而降低。這說明極致的膠凝體系顆粒級配并不一定帶來較高的堆積效應(yīng),根據(jù)復(fù)合材料的種類不同,反應(yīng)程度不同都會對顆粒緊密堆積效應(yīng)產(chǎn)生影響,使其達不到期望值。

通過混凝土試配試驗分析,當(dāng)使用復(fù)合混合料拌制混凝土?xí)r,其性能變化規(guī)律與復(fù)合混合料膠砂性能變化規(guī)律相似。但混凝土性能受益程度低于復(fù)合混合料膠砂性能增益程度。這說明在混凝土結(jié)構(gòu)中,受到骨料本身性質(zhì)和界面粘接性能等其他因素復(fù)雜影響。

2、結(jié)論

1)當(dāng)膠凝體系中摻入單一摻合料,顆粒級配趨向于最緊密堆積狀態(tài)時,有利于膠凝材料體系性能提高,趨向于其級配效益理論,且對混凝土的影響也相似。

2)當(dāng)膠凝體系中摻入多種摻合料,由于各摻合料之間的作用關(guān)系,可能導(dǎo)致其優(yōu)勢相互抵消或排斥,沒得到達預(yù)期值。這說明單一的考慮膠凝體系中集料顆粒最佳緊密堆積狀態(tài)并不完善。膠凝材料體系中各集料在水化過程中伴隨著結(jié)構(gòu)的收縮和膨脹,以及粉煤灰、礦粉活性效應(yīng)反應(yīng)程度等其他因素,都將對膠凝體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

3)根據(jù)混凝土試配強度,以及膠凝體系SEM照片分析,膠凝體系基體結(jié)構(gòu)能夠影響混凝土結(jié)構(gòu),且這個影響成正比。這說明完美的膠凝體系結(jié)構(gòu),有利于混凝土的強度發(fā)展,以及混凝土耐久性的保持。

4)混凝土硬化成型是一個復(fù)雜的過程,其過程中受到膠凝體系結(jié)構(gòu)、骨料本身性質(zhì)和界面粘接性能等多種因素影響,而想通過單一一種因素判斷其性能過于武斷,也不利于混凝土的開發(fā)、創(chuàng)新。

5)在膠凝材料應(yīng)用、研發(fā)過程中,應(yīng)當(dāng)建立不同材料或混合材料的最佳顆粒級配體系,而不是一味趨向建立最緊密堆積體系??偨Y(jié)規(guī)律,開拓思路,以變應(yīng)變,才是混凝土研究的長久思路。

文章來源:中國混凝土網(wǎng)