矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响.pdfVIP

文章编号：1007—046X(2014)0卜0040—03 生态建材 矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响 EffectofMineralAdmixturesontheStrengthofGreenHigh-PerformanceConcrete 张亚楠 ，王 珏，李 倩，韩子龙 (武汉大学水利水电学院，湖北 武汉 430072) 摘 要 ：采用正交试验的方法，研究水胶 比、硅灰 、粉煤灰和石灰石粉掺量对 GHPC (绿色高性能混凝土 )强度的 影响。研究结果表明，GHPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及石灰石粉 掺量。当水胶 比为 O．28、硅灰掺量为5％、粉煤灰掺量为 20％、石灰石粉掺量为 10％时，可配制满足抗压 强度在 C60~C80_1~t-绿色环保的 GHPC。 关键词 ：GHPC (绿色高性能混凝土)；矿物掺合料 ；正交试验；强度。 中图分类号 ：TU528．31 文献标志码 ：A 0 前 言 1．1 胶砂试验 根据对比试验法，采取单一控制变量方法，表 1所示 从国外情况来看，用细掺料代替大量熟料，是GHPC 配合比制备尺寸为4cm×4cm×16cm的试件。试件成型 的发展方向之一。十多年来，美国、瑞典、法国等国家都 24h后拆模，并置于常温水中养护。养护28d之后取出， 对高性能混凝土及绿色高性能混凝土进行了大量的研究。 将试件用电液式压力试验机测试其抗压强度，结果取平均 国内对于绿色高性能混凝土的开发研制和应用也作了大量 值作为分析数据。 的工作，在利用工业废弃物方面取得了可喜的进展ll1。 表 1不同胶凝体系的胶砂强度 已有的研究表明，活性掺合料在混凝土中的应用能充 分发挥其火山灰活性效应、微集料效应、减水塑化效应及 耐久效应，大幅度提高混凝土的施工性能、物理力学性能 和耐久性能。目前，我国配制HPC采用的活性掺合料主要 是硅灰、超细矿渣粉与优质粉煤灰等。硅灰资源较少，价 格昂贵，水淬矿渣年产8000多万t已大部分用于水泥混合 材，量少价高决定了它们不可能成为绿色混凝土的大宗的 掺合料，唯有粉煤灰资源十分丰富l2_。 本文采用正交试验的方法，研究水胶比、硅灰、粉煤 灰和石灰石粉掺量对GHPC强度的影响，得到制备C60一 C80的GHPC最佳配合比，改善 目前国内高性能混凝土废 物利用率低的问题，获得环保和经济效益双赢。 l 原材料与试验 本试验采用P．O42．5普通硅酸盐水泥(c)、硅灰 (sF)、 Ⅱ级粉煤灰(FA)、石灰石粉(LP)、砂(S)、碎石(G)及sP1高 其他条件相同的情况下，低水灰比可以显著地提高水 效减水剂(wR)。 泥的强度，石灰石粉掺量过高时会出现特殊情况。添加粉 40 COALASH 1／2014 煤灰和石灰石粉会降低水泥的强度，而且添加石灰石粉强 见表4。同时，由此得到的GHPC的抗压强度测试结果也 度降低更明显。当粉煤灰和石灰石粉含量低 (20％)时， 一 并列入表4中。 两者搀和使用比单独使用强度要低；当粉煤灰和石灰石粉 表4 GHPC的试验配合比和强度测试结果 含量高 (40％)时，两者搀和使用不会降低水泥强度。 当废弃物利用率较高，如掺合料含量30％时，既能获得 较高强度的水泥，又能更有效地达到绿色环保的效果。 1．2 混凝土试验 GHPC的制备：E艺包括搅拌程序、成型与养护制度。 搅拌程序为：首先将胶凝材料 (包括水泥、硅粉、粉煤灰 及石灰石粉)和砂搅拌2—4min，最后加水和减水剂搅拌 6min。试件制备尺寸为 10cm×10cm×10cm。标准养护 28d后测试混凝土试件强度。根据正交试验的数据分析方 法得出最优配合比以及对混凝土强度的主要影响因素，四 因素三水平表见表2。 表2 正交试验的因素水平