稻壳灰替代硅灰对超高性能混凝土性能影响的试验研究

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发布时间：2021-09-10

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稻壳灰替代硅灰对超高性能混凝土性能
影响的试验研究
庄一舟，郑海彬，季韬，梁咏宁
(福州大学土木工程学院，350108)
摘要：通过对单／双掺活性稻壳灰(RHA)与硅灰(sF)以及KHA的粒径对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强
度和孔结构影响的研究，得出活性RHA粒径是取代sF的关键。研究结果表明，平均粒径为5．9 m 的R．HA能够部
分取代sF并应用于UHPC 中；在相同总掺量的情况下，复掺RHA与sF的UHPC抗压强度要高于单掺RHA或单
掺sF的，并且最佳取代水泥的复掺量为10％ILHA与10％SF；在UHPC 中掺入RHA能够减少孔体积以及平均孔
径，优化孔结构，从而提高uHPC的抗压强度。
关键词：自制低温稻壳灰(L—RHA)；超高性能混凝土；粒径；掺量；孔结构
Abstract：The influences of single／double—doped rice husk ash (RHA)& silica fume (SF)and the particle size of
RHA on the compressive strength and pore structure of ultra—high performance concrete fUHPC)are studied．The research
reveals that the active RHA’s particle size is the key to replace the SF in UHPC and its average particle size of 5．9 m is
the rational one used to partially replace the SF in UHPC．With the same total blend dosage of RHA and SF．the concrete
with double—doped RHA ＆ SF has higher compressive strength than the ones of single—doped (RHA or SF)concrete．
Furtherm ore．it is found that the best blend dosage is 10％ RHA ＆ 10％ SF replacing the cement．The mixing of RHA into
UHPC can reduce the concrete pore volume and average pore size and also improve the compressive strength of UHPC by
optimizing its pore structure．
Key words：Home-made rice husk ash(L-RHA)；Ultra high perform ance concrete；Particle size；Dosage；Pore structure
中图分类号：TU528．041 文献标识码：A 文章编号：1000-4637(2012)06-10-05
0 前言
超高性能混凝土(UHPC)指的是各种材料与水
泥基材料组合后，抗压强度达到150～250MPa的混
凝土。UHPC广泛地应用于超大型结构与对混凝土
有特殊要求的结构中f】。在UHPC中，硅灰的超细
颗粒与无定形二氧化硅成分对UHPC的强度提高
非常重要，而我国硅灰的年产量只有3000~4000t，
只能满足部分特殊混凝土的需求。
我国是一个农业大国，稻壳年产量达4000万t
以上，稻壳灰的潜在资源很大。活性稻壳灰(RHA)
与硅灰(SF)都具有很高的火山灰活性，都能减少混
凝土中氢氧化钙的含量，改善混凝土的微观结构。
已有文献卅将稻谷灰替代硅灰应用于高性能与高
强混凝土中，并取得到较好的效果。然而，RHA是否
能够取代硅灰应用于高性能混凝土并取得同样的
效果，还有待进一步研究。
本文主要研究了RHA与SF的单掺、双掺、粒
径对UHPC抗压强度的影响以及RHA对UHPC孔
结构的影响。
一10—
1 试验
1．1 原材料
P·O 52．5级水泥；粒径小于6001xm且平均粒径
为225~m的石英砂；闽清某厂产硅灰，SiO2含量≥
90％，粒径范围为0．1-0．2 m；不同粒径的L—RHA
(经不同粉磨时间与球磨介质获得)；福州某公司产
聚羧酸x一8高效减水剂；普通自来水。
1．2 试验仪器
NJ一160A行星式水泥胶砂搅拌机；根据JC／T
958-2005{水泥胶砂流动度测定仪》制造的实验跳
桌(NLD一3)；DKZ一6000型电动抗折试验机；YAW一
300C型全自动水泥抗折抗压试验机；LT60OOE精密
电子天平；V—Sorb X800比表面积及孔径测试仪。
1．3 配合比
依据Aim和Gof堆积模型为基础，本试验将水
胶比固定为O．18，分别将10％、2O％、30％的硅灰替
代水泥为基准组，然后用稻壳灰部分或者全部替代
硅灰研究RHA与SF对混凝土性能的影响，试验配
合比见表1。