掺合料对复合水泥混凝土强度影响

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发布时间：2021-09-07

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掺合料对复合水泥混凝土强度影响
单星本，聂治平，王子龙，江守恒，朱卫中
(黑龙江省寒地建筑科学研究院，哈尔滨15ooao)
【摘要】主要研究粉煤灰和矿粉对复合水泥制备的混凝土早期强度的影响，通过分别单掺粉煤灰、矿粉和
两者双掺在混凝土早期抗压强度测试，选用一种普通硅酸盐水泥和两种不同厂家的复合水泥进行研究。得出当
矿粉的最佳掺量为20％时，可以显著提高混凝土抗压强度。粉煤灰掺量不易超过30％，每增加lO％掺量的粉煤
灰，混凝土抗压强度降低约7—9MPa。
【关键词】粉煤灰；矿粉；混凝土；早期强度
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2013)04—0021—03
矿物掺合料是混凝土的重要组成部分，有效利用现代
工业所产生的废弃物质，一方面可以减少资源浪费，节约能
源，另～方面可保护环境，减少对大气的污染 J。粉煤灰是
燃煤电厂从烟道排出，通过收尘器收集起来的废弃物质，掺
人混凝土中，减少水泥用量，可改善新拌混凝土流动性，降
低水泥水化所带来的水化热，合理地使用粉煤灰可带来直
接经济效益和社会效益。矿渣是熔化的矿渣在高温状态
迅速淬水而成。经淬水急冷后的矿渣，其中玻璃体含量多，
结构处在高能量状态，不稳定，潜在活性大。粉煤灰和矿粉
是目前商品混凝土最常用的矿物掺合料，对于使用复合水
泥在商品混凝土中的应用还比较少。文中主要研究粉煤灰
和矿粉对复合水泥所制备的混凝土早期抗压强度的影响。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
(1) 水泥：本试验选择的三种水泥，一种是P·042．5
普通硅酸盐水泥A，另外两种水泥分别为不同厂家生产的
P·C32．5复合水泥B和C。水泥各项指标均符合GB175—
2007(通用硅酸盐水泥》。
(2) 粉煤灰：哈尔滨某电厂Ⅱ级粉煤灰。
(3) 矿粉：采用宇辉$95矿粉，见表1。
(4) 骨料：砂子，中砂，细度模数2．8；石子采用5—
31．5ram连续级配。
表1 矿渣技术指标
(5) 外加剂：黑龙江省低温建筑中间试验厂生产的萘
系减水剂为粉剂，褐黄色粉末；SJ一2型引气剂，呈浅褐色，
比重约1．2，水分含量<5％；缓凝剂，三聚磷酸钠，
1．2 试验方法
表2 单掺粉煤灰和矿粉混凝土配合比
注：P·o 42．5的水泥采用的水胶比为0．4。
本试验主要选取三种水泥，分别掺人粉煤灰、矿粉及双
掺粉煤灰和矿粉进行制备混凝土，固定水胶比为0．35和
0．4，砂率为4o％。粉煤灰掺量范围在10％～50％之间，矿
粉掺量在10％一6o％之间，双掺粉煤灰和矿粉分别取代水
泥用量为30％、40％和50％。成型混凝土试件尺寸为
100mm x 100ram×100mm，试件在标准养护条件(温度20±
2~C，湿度≥90％)下，分别测试其龄期为2d、3d、7d、14d、28d
和56d的抗压强度。单掺粉煤灰和矿粉基准混凝土配合比
如表2所示，粉煤灰和矿粉分别取代不同水泥用量进行试
验。双掺粉煤灰和矿粉取代不同水泥用量混凝土配合比如
表3所示。
2 试验结果与分析
研究掺合料粉煤灰与矿粉的混凝土早期抗压强度的影
响，采用A种水泥(P·O 42．5)掺人矿粉对混凝土的各个龄
期抗压强度的影响，从图1中可以看出，随着矿粉掺量的增
加，混凝土的抗压强度呈现下降的趋势，主要是因为矿粉掺
量增加，水泥使用量在逐渐减少，但是矿粉掺量不同对混凝
土强度的影响并不一致。当矿粉掺量为10％和20％时，反
而提高混凝土的抗压强度，与基准混凝土相比，当矿粉掺量
为10％时，28d抗压强度提高9％；当掺量为20％时，28d强
度提高l1．7％，混凝土抗压强度达到最高值。3d混凝土抗
压强度一直降低主要是因为早期水泥水化程度较低，矿粉
中的SiO 与水泥水化产物Ca(OH)：发生二次水化在早期
不明显。从图中看出，当龄期达到14d时，混凝土抗压强度