矿物掺合料对聚合物改性多孔水泥混凝土的性能影响研究

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发布时间：2021-09-28

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矿物掺合料对聚合物改性多孔水泥混凝土的
性能影响研究
徐方 ’，朱婧，陈建平。周明凯 a
(1．中国地质大学 (武汉)工程学院土木工程系，湖北武汉 430074；2．湖北交通职业技术学院道桥系，湖北武汉 430079；
3．武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉 430070)
摘要：为有效改善聚合物改性多孔水泥混凝土(PⅦPc)的力学性能，在混合料中加人粉煤灰、硅灰等矿物掺和料。优化了 PMPC中矿
物掺和料的掺量，研究了矿物掺和料对其强度性能、透水性能、表面功能性的影响，并提出了PMPC的结构模型，揭示了PMPC的强度形
成机理。试验结果表明：在混合料中加入 10％掺量的粉煤灰或 6％掺量的硅灰，其 28 d抗压强度分别达到 23、47MPa，28 d抗折强度分别
达到 5．2、5．9 MPa，透水系数分别达到 O．36、0．34 cm／s，其表面构造深度可达到 1 mm 以上，表面抗滑摆值可达到 40 BPN 以上。
关键词：聚合物改性多孔水泥混凝土；矿物掺合料；力学性能；透水性能；表面功能性
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)04—0041—04
Influence of m ineral admixture on the performance of polymer modified porous concrete
X U Fang1,ZHU Jing ，CHEN Jian-ping ，ZHOU M ing-kai
(1．FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China；
2．Departm entofRoad andBridge，HubeiCommunicationstechnicalCollege，W uhan430079，China；
3．State Laboratory for Silicate Material Science and Engineering，Wuhan University ofTechnology，Wuhan 430070，China)
Abstract： In ordertoimprovethemechanicalperformance ofpolymermodifiedporous concrete(PMPCfor short)，themineral admixtures，including fly ash and silicon runic，are added into the concrete．Studies the optimum dosage of the mineral admixtures，the influence of the mineral
adm ixtures onthe s~engthperform ance，permeability perform ance andthe surfacefunctionperform ance．Themicroscopictest ofSEM areusedto
explore the improve mechan ism ofthe mineral adm ixtures．The test results indicate that：the dosage of 10％ fly ash or of6％ silicon fume is the叩 -
timum dosage．At these dosages of the mineral adm ixtures，th e 28 d compressive strength can reach 23，47 MPa，th e 28 d flexible s~ength can
reach 5．2，5．9 MPa；the perm eability coefficient Can reach 0．36，O．34 cm／s，meeting the specification ofroad drainage．The surface function is good
while the surface depth Can reach above lmm and the slide resistance coeffi cient Can reach above 40 BPN．
Key w ords： polym ermodifiedporous concrete；m ineral adm ixture；mechan icalperform ance；perm eableperform an ce；surfacefunction
0 引言
多孔水泥混凝土是由水泥、集料和水拌制而成的新型混凝
土，由于无砂或少砂，这种混凝土硬化后存在较多与较大的孔
隙，从而使其具有良好的排水性能及抗滑、降噪等表面功能性，
该材料适用于公路路面、停车场等工程领域，但由于普通多孔
水泥混凝土脆性大，抵抗变形破坏的能力低，限制了其在工程
领域的应用【1-2]。相关研究表明，在多孔水泥混凝土掺加适量
高分子聚合物可有效降低其脆性，从而大幅度提高多孔水泥混
凝土的柔韧性以及抵抗变形的能力。聚合物改性多孔混凝土
(PMPC)属于骨架一孔隙型结构，其强度与接触点数量、面积以
及接触点的强度正相关，而这些都和多孑L混凝土中浆体的组成
和结构有关，通常水泥和一些辅助胶凝材料的硬化浆体被称为
水泥石，因此水泥石的性质是决定 PMPC强度的关键因素，而
硬化水泥石的性质取决于胶凝材料的组成以及掺合料的种类
与用量[4-5]，目前国内研究的多孔混凝土材料水泥用量较大，但
是混凝土强度却并不高，而且大多数没有充分考虑用矿物掺合
料来取代部分水泥对混凝土性能的影响，本试验通过在 PMPC
中加入适量的粉煤灰、硅灰等矿物掺合料以提高其力学性能，研
究了矿物掺合料对 PMPC强度性能、透水性能、表面功能性能
的影响，并提出了 PMPC的结构模型以揭示其强度形成机理，该
研究有助于 PMPC在工程领域中的推广应用，并为其具体设计
与施工提供了相关参考依据。