复掺矿物掺合料混凝土性能试验研究

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发布时间：2021-09-12

资料介绍

复掺矿物掺合料混凝土性能试验研究
张小龙，曾馨花，张会苹，张爱明，曹建军
(1．甘肃路桥建设集团有限公司，甘肃兰州 730030；2．甘肃智通科技工程检测咨询有限公司，甘肃兰州 730050)
摘要：为研究矿物掺合料种类和掺量对混凝土强度和耐久性的影响规律，配制了基准混凝土、单掺粉煤
灰混凝土、单掺粒化高炉矿渣粉混凝土和双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的混凝土，进行了不同龄期抗压
强度、早期干缩率、抗冻性、电通量、耐磨性等耐久性指标的测试。结果表明：掺矿物掺合料的混凝土早
期强度低于不掺矿物掺合料的基准混凝土，但随着矿物掺合料掺量的增大，后期强度呈现出先提高后降
低的趋势；双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的混凝土后期强度明显高于单掺粉煤灰或者单掺粒化高炉矿
渣粉的混凝土。这是因为不同种类矿物掺合料双掺会产生超叠加效应，这种超叠加效应优化了混凝土
内部孔隙结构，使得双掺矿物掺合料的混凝土耐久性能得到显著提高。
关键词：矿物掺合料粉煤灰矿粉强度试验研究
中图分类号：TU528 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2015．09．34
在混凝土内掺入粉煤灰、磨细矿渣粉等工业废料
取代部分水泥，由于粉煤灰和磨细矿渣粉的火山灰效
应和微骨料填充效应，降低了混凝土内部有害孑L的数
量，使混凝土的孔结构得到了改善，从而提高了混凝土
质量。但矿物掺合料在高性能混凝土中发挥作用
的前提是掺人的矿物掺合料必须满足质量要求，否则
会带来混凝土黏聚性下降、离析、泌水凝结时间长，早
期强度低等问题。由于不同地区粉煤灰和矿渣粉的技
术指标和品质不同，所以使混凝土获得最佳的工作性、
强度和耐久性时其掺量不同。鉴于此，国内学者开展
了矿物掺合料在公路桥梁混凝土中的应用研究。秦鸿
根等。。进行了双掺粉煤灰和矿渣粉的混凝土配合比
优化设计，宋少民、田晓霞等研究了石灰石粉在桥
梁混凝土中的应用，李强、李雁等¨ ⋯ 对矿物掺合料
对混凝土抗冻性影响进行了研究，赵井辉等¨ 进行了
矿物掺合料水工混凝土抗氯离子侵蚀性能研究。由于
甘肃地区处于西北欠发达地区，虽然粉煤灰和粒化高
炉矿渣粉产量巨大，但由于品质较低和在废渣利用方
面的技术相对落后，目前国内对甘肃地区的粉煤灰和矿
渣粉掺量对混凝土性能影响的研究较少。基于此，结合
甘肃地区使用的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉，对掺矿物掺
合料混凝土的力学性能和耐久性能进行了测试，以探讨
矿物掺合料的品种和掺量对混凝土性能的影响规律。
收稿日期：2015．05—22；修回日期：2015-07，20
基金项目：甘肃省建设科技攻关项目(JK2013—52)
作者简介：张小龙(1975一)，男，甘肃陇西人，高级工程师。
1 试验研究
1．1 试验原材料
1)水泥
试验采用甘肃平凉祁连山水泥有限公司生产的
P．042．5级普通硅酸盐水泥，水泥各项指标符合《通
用硅酸盐水泥》(GB l75—2007)的要求，其主要物理
力学性能见表1。
表1 试验用水泥物理力学参数
2)粉煤灰
粉煤灰采用大唐甘肃发电有限公司西固热电厂的
I级粉煤灰，粉煤灰各项指标符合《用于水泥和混凝
土中的粉煤灰》(GB／T 1596-2005)的要求，粉煤灰的
主要性能指标见表2。，
表2 试验用粉煤灰物理力学参数
3)粒化高炉矿渣粉
粒化高炉矿渣粉采用酒泉钢铁(集团)有限责任
公司生产的$95级矿渣粉。粒化高炉矿渣粉各项指标
符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》
(GB／T 18046-2008)的要求，粒化高炉矿渣粉的主要