矿物掺合料对 高性 能混凝土力学 和耐久性 的影响分析 赵 年 全 (中 铁 十二 局集 团有 限公 司 ，太 原 030024) 摘要 ：矿 物掺 合料 作 为高性 能混凝 土 的重要 组 成部 分 ，能改善 混 凝 土 的力 学和 工作 性 能 ，提 高结 构 的耐 久性 。研 究不 同矿物掺 合料 对混凝 土 强度 增 长 、电通 量 、抗硫 酸 盐侵 蚀 性 能及 水化 热 的影 响 ，为 铁路 工 程 高性能 混凝 土配合 比的设 计和优 化提供 了借 鉴和 经验 。 关键 词 ：矿 物掺合 料 高性 能混凝 土 力学性 耐 久性 中图分类 号 ：TU528．041；TU528．31 文 献标识 码 ：B 添加矿 物掺合 料 可以有效 改善 混凝 土的工 作性 和 耐久 性能 ，常用 的矿物 掺 合 料有 粉 煤 灰 、磨 细 矿渣 、硅 灰及 其复合 物等 ，主要 是 煤 炉发 电 、高炉 炼 铁 、冶炼 硅 铁合 金等过 程 中产 生 的副产 品 ，属 于工业废 渣 ，合 理地 利用 这些材 料作为 混凝 土 的掺合 料 ，不但 可 以 节省 大 量水 泥熟料 和生产成 本 ，还 可 以减少对 环境 的污染 ，具 有显著 的经 济性和环 保性 。 1 矿物掺合料的作用机理 高性 能混 凝土是 一 种新 型高 技 术 混凝 土 ，在 传 统 的水泥 、粗 骨料 、细骨 料 、水 四组 分基 础 上增 加 了矿 物 掺 合料 和化 学外 加剂后 成为 六组 分 。以环境条 件 和工 程 结构特点 为前 提 ，以结构 的耐久性 设计 为主 要 目标 ， 重 点保证混 凝土 的工作 性 、强 度 、体 积稳 定性和 经济性 等 ，具 有易 浇筑 、振 捣 时不离 析 、结构 密实 、抗渗 性和体 积稳定 性好 、水化热 低 、在 恶劣 环境 下有较 长 的使 用 寿 命等 特点 。当前 的客运专 线 和高速铁 路建设 中都 提 出 了保证 主体结 构使 用 寿 命 100年 的质 量 控 制 目标 ，高 性能混凝 土 的应用则 是实 现这一 目标 的重要 手段 。 矿 物掺合 料对 高性 能 混凝 土工 作 性 、长 期性 和 耐 久性的 改善 主要 是 由于 其 具有 形 态 、微 集 料 和活 性 效 应 的作用 … 。 2 矿物掺合料对混凝土力学和耐久性能的影响 在混凝 土 中掺 入 一定 比例 的矿 物掺 合 料 ，充 分 发 挥其 三大效 应 的作 用 ，能减少 混凝 土 中的水泥 用量 ，起 收稿 日期：2009-12-15；修 回日期 ：2010~1-20 作者简介：赵年全(1972一 )，男 ，湖北江陵人 ，高级 工程师 。 到提 高结构 的密 实性 和 强 度 的作 用 ，具 有显 著 的 技术 经济 效 益 和社 会 效 益 ，结合 《客 运 专 线 100年耐 久 性 混凝土 技术 试 验 研 究 》课 题 ，试 验 研 究 了不 同掺 合 料 对 混凝 土力学 性 能和耐 久性 能的影 响 。 2．1 原 材料及 配合 比情 况 2．1．1 原材料 1)水 泥 ：安 徽怀 宁 海螺 牌 P．032．5水 泥 ，各 项 性 能 指标见 表 1。 2)粉煤 灰 ：安徽 淮南 坪 圩 电厂 Ⅱ级 粉煤 灰 ，各 项 性 能指标 见表 2。 3)矿 粉 ：芜 湖朱 家桥 水 泥有 限公 司生 产 的磨 细 矿 粉 ，各 项性 能指 标见 表 3。 4)外加 剂 ：天 津 雍 阳减水 剂 厂 生 产 的 UNF一5AST 型聚 羧酸 高效 减水剂 ，各项性 能 指标见 表 4。 5)粗 骨 料 ：金 寨 隧 道 石 料 场 生 产 的 5～16 mm， 16．0～31．5mm二级 配碎 石 ，各 项性 能指标见 表 5。 6)细 骨 料 ：金 寨 朝 阳砂场 Ⅱ区 中砂 ，各 项 性 能指 标 见表 6。 7)水 ：饮 用水 。 2．1．2 混 凝 土 配 合 比 混凝 土配 合 比按 C30强度 等 级进 行 设计 ，测试 其 各项 性能 指标 ，掺入 粉 煤 灰或 矿 粉 时 采取 等 量 取代 的 方式 ，基准配合 比参数见表 7，砂率为 39％。 2．2 粉煤灰 对 混凝 土长期 性和 耐久性 的影 响 2．2．1 粉煤 灰 对混凝 土 力学性 能的影

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