矿渣粉在高性能混凝土中的试验研究VIP免费

矿渣粉在高性能混凝土中的试验研究盖永丰1戴民2张敬会3（1沈阳双兴集团双力工程检测有限公司，辽宁沈阳110001；2沈阳建筑大学，辽宁沈阳110168；3辽宁万利商品混凝土有限公司，辽宁沈阳110026）【摘要】本文研究了矿渣粉细度和掺量对高性能混凝土的强度、抗渗、抗冻融等性能的影响。试验表明：矿渣越细，早期强度越高，但对后期强度的影响逐渐变小；随着矿渣粉掺量增加，3d、7d强度明显降低，28d强度在掺量30%时最大，对后期强度影响逐渐变小。掺入20%～40%矿渣粉配制的高性能混凝土具有良好的施工性能和优异的耐久性能。【关键词】矿渣粉细度高性能混凝土耐久性工作性【中图分类号】TU528.2【文献标识码】A【文章编号】1002-3550(2005)07-0067-041前言随着科学技术和建筑业的发展，社会对建筑材料提出更高要求，不仅要满足设计要求、施工可行性，还要遵循可持续发展的战略要求。因而在保证混凝土强度要求的前提下，合理选择优质掺合料，最大限度地降低水泥用量，是改善混凝土诸多技术性能的有效途径，也是高性能混凝土需要重点研究和解决的课题。从目前我国的行业发展情况来看，大多数的高强混凝土工程使用的混凝土强度等级多为C60，本文重点研究矿渣粉细度和掺量对高性能混凝土C60的性能影响。2试验用原材料水泥：选用小野田的P.Ⅱ42.5R水泥，物理性能如表1所示。矿渣粉：选用鞍山钢铁公司生产的矿渣粉，化学成份及质量指标如表2所示：表1水泥的物理性能水泥标号表面积标准稠度用水量凝结时间抗压强度/MPa抗折强度/MPa/（m2/kg）/%初凝终凝3d28d3d28dP.Ⅱ42.5R36528．22h30min3h26min29．557．85．719．25表2鞍钢矿渣粉的化学成份化学成份SiO2Fe2O3Al2O3TiO2CaOMgOMnO其他质量系数K含量/%37．051．099．580．6343．875．680．411．691．6根据GB203-1994标准，鞍钢水淬矿渣粉属高活性矿渣，适宜用作配制高强、高性能混凝土。粗骨料：选用辽宁地区辽阳产碎石，粒径5mm～25mm，洁净，级配良好，含泥量<1%，压碎指标4.95%。表观密度2760kg/m3，堆积密度1600kg/m3。细骨料：选用浑河中砂，细度模数2.70，Ⅱ区级配，洁净，含泥量<2%，表观密度2605kg/m3，堆积密度1430kg/m3。外加剂：高效减水剂NST，减水率20%～25%。水：饮用水。3掺矿渣微粉的配合比配制矿渣微粉混凝土配合比设计的基本原则是：保证混凝土所要求的强度、耐久性及保证工作性的前提下，选择适宜的细度和掺量，尽可能降低水泥用量。根据已研制成功的其它细掺料配制高性能混凝土的经验及性能研究［1～3］，在选择配合比时，不再对外加剂掺量，水胶比、砂率、骨胶比等参数进行试验，而着重对矿渣微粉的掺量和细度对强度的影响进行研究。3.1矿渣粉细度对强度的影响分别用比表面积约为400mg2/kg、500mg2/kg、600mg2/kg三种细度的矿渣微粉按照水泥：矿渣粉=3：2进行胶砂试验，砂浆搅拌、成型、养护及抗压强度试验按照GB/T17671-1999进行，为消除试验的偶然误差，其每个试验方案做3次取平均值，其三种比表面积矿渣粉的砂浆强度与基准砂浆强度比结果如图1所示。从中可以看出，随着矿渣粉比表面积的增加，强度呈上升趋势，28d都高于基准砂浆抗压强度。比表面积越大早期强度越高，但对后期强度的影响逐渐变小。3.2掺量对强度的影响原则上矿粉细度越大,增强效果越好。但由于矿渣较难磨细，考虑磨机效率和成本，及针对我国现状水泥的实际情况，混凝土中必须掺加矿渣细粉（420m2/kg～450m2/kg）等优质掺合料，但细度不宜过高［4］，我们采用S95级［5］（比表面积约为430m2/kg）矿渣微粉进行试验。混凝土配合比用量见表3，掺量在20%～45%之间变化时，由图2可见，随着掺量的增加，3d、7d强度明显降低，但7d～28d抗压强度增长率明显提高，28d强度在掺量30%时出现最大值，到60d时强度相差不大，所以矿渣粉是配制高性能混凝土的优质掺合料。表3混凝土配合比编号水胶比矿粉掺量外加剂砂率1m3混凝土各项材料用量/kg/%/%/%水水泥矿粉砂碎石基准0.2901.3381565356611078A0.29201.3381564281076611078B0.29251.3381564011346611078C0.29301.3381563741616611078D0.29351.3381563481876611078E0.29401.3381563212146611078F0.29451.3381562942416...