礦物摻合料:以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要成分,具有規(guī)定細(xì)度,摻入混凝土中能改善混凝土性能的粉狀材料,可分為活性礦物摻合料和惰性礦物摻合料。
復(fù)合礦物摻合料:由本標(biāo)準(zhǔn)所列的兩種或兩種以上的礦物摻合料,按一定比例混合均勻的粉體材料。
文章將以——粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、硅灰摻和料為例,分析其對(duì)混凝土性能的影響!
一、粉煤灰
(1)顯著改善混凝土拌合物的工作性能
粉煤灰最初用于混凝土的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是顯著改善新拌混凝土的工作性能。
塌落度隨著粉煤灰摻量的增加而增加,當(dāng)粉煤灰超量取代時(shí),增大漿體和骨料的比例,漿體包裹并潤(rùn)滑骨料顆粒,填充骨料的空隙,阻斷泌水通道,削弱了混凝土的離析作用,使新拌混凝土具有更好的粘聚性和保水性。
(2)延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間
粉煤灰通常會(huì)延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,其影響與粉煤灰的摻量、細(xì)度、化學(xué)成分和混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度有關(guān)。在粉煤灰摻量不大的常溫情況下,粉煤灰混凝土的凝結(jié)時(shí)間能夠滿足生產(chǎn)要求。
(3)有利于后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)
粉煤灰摻量影響混凝土強(qiáng)度,當(dāng)粉煤灰摻量為20%左右時(shí)對(duì)強(qiáng)度影響不大,摻量大于30%時(shí),對(duì)早期強(qiáng)度有明顯影響,到了中后期強(qiáng)度達(dá)到甚至超過(guò)普通混凝土。
在粉煤灰——水泥系統(tǒng)中,存在著水泥熟料礦物的水化反應(yīng)(一次水化反應(yīng))和粉煤灰活性成分的火山灰反應(yīng)(二次水化反應(yīng)),粉煤灰的活性作用和填充致密作用對(duì)后期強(qiáng)度有較大的貢獻(xiàn)。
(4)對(duì)混凝土耐久性多有正面影響
混凝土的耐久性取決于混凝土的密實(shí)程度和孔結(jié)構(gòu)。將細(xì)度較大,活性較高的優(yōu)質(zhì)粉煤灰摻入混凝土中,其水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)和密實(shí)性均優(yōu)于同水膠比同齡期不摻粉煤灰的普通混凝土,混凝土耐久性較好。
二、粒化高爐礦渣粉
(1)對(duì)混凝土拌合物工作性能的影響
礦渣粉可以改善混凝土拌合物的粘聚性和坍落度損失。
(2)對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響
摻入礦渣粉將延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,混凝土的初凝、終凝時(shí)間都隨著礦渣粉摻量的增加而延長(zhǎng),二者基本上都呈線性關(guān)系。凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)利于夏季高溫季節(jié)混凝土的輸送和施工,而不利于冬季施工。
三、硅灰
(1)對(duì)混凝土工作性能的影響
大多數(shù)研究認(rèn)為,由于硅灰的比表面積大,需水量較大,摻入硅灰將導(dǎo)致用水量的顯著增大。
綜合硅灰對(duì)新拌混凝土流動(dòng)性、粘聚性和保水性三個(gè)方面的影響,多數(shù)研究認(rèn)為:硅灰在混凝土中的摻量不大于膠凝材料用量的15%,適宜摻量為5~10%。
(2)對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響
一種觀點(diǎn)認(rèn)為,在水泥用量250~300Kg/m3的普通混凝土中加入摻量10%的硅灰,對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響很小或沒有影響。
(3)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
采用22%的硅灰等量取代硅酸鹽水泥,混凝土3d、7d、28d和90d齡期的抗壓強(qiáng)度分別提高3%、22%、77%和93%。
通過(guò)大量的研究和工程實(shí)踐,硅灰的摻量不宜超過(guò)15%,合理的摻量為6%~8%,混凝土強(qiáng)度可提高20%。
(4)對(duì)混凝土耐久性的影響
a.硅灰可顯著提高混凝土的抗?jié)B性
由于硅灰很強(qiáng)的填充行為,可以填充水泥顆粒和其他粉體材料的間隙使空隙尺寸細(xì)化,從而使硬化的水泥漿體致密;同時(shí)由于硅灰的二次水化反應(yīng)新生成的水化硅酸鈣凝膠堵塞在毛細(xì)孔中,使毛細(xì)孔變小而且不連續(xù)。這雙重作用,混凝土密實(shí)性大幅度提高。
b.硅灰能明顯提高混凝土耐化學(xué)侵蝕性
由于硅灰的摻入,混凝土的密實(shí)性大幅度,因而顯著提高了混凝土的抗?jié)B性,同時(shí)由于硅灰的二次水化,減少了膠凝材料中的Ca(OH)2含量,從而能有效地抵抗各種酸根離子的滲透,提高混凝土抵抗無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、硫酸鹽和氯鹽的侵蝕能力。
文章來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)