矿物掺合料和减水剂对桥梁混凝土水泥石水化热的影响.pdf
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1、文章编号:1 0 0 7 0 4 6 X( 2 0 1 1 ) 0 5 - 0 0 3 3 0 3 : 生态建材 矿物掺合料和减水剂对桥梁混凝土水泥石水化热的影响 I n fl u e n c e o f Mi n e r a l Ad mi x t u r e s a n d W a t e r - Re d u c i n g Ag e n t o n Hy d r a t i o n He a t o f Ce me n t S t o n e f o r Br i d g e Co n c r e t e 孙鑫鹏 ( 中冶长天国际工程有限责任公司,湖南长沙4 1 0 0 1 0 ) 摘
2、要: 采用等温量热法研究高效减水剂对普通、中热水泥掺入不同品种及不同掺量的掺合料后水化热的耦合作用规律 ,分析 了减水剂、矿物掺合料及 两者双掺对水泥水化热及放热速率的影响。结果表明:矿物掺合料可减缓水泥水化放热的速 率 ,推迟放热峰值的出现 ,粉煤灰的缓凝效果和削峰效果较矿渣要显著。外加剂对掺粉煤灰水泥的早期水化热有显著 的 降低作 用。 关键 词 : 矿 物掺合 料 ;减 水剂 ;水化 热 中 图分 类 号 :T U5 2 8 31 文献 标 识 码 :A Ab s t r a c t :T he c o u p l i n g l a w o f h y d r a t i o n h
3、e a t wa s s t u d i e d b y u s i n g i s o t he r ma l c a l o r i me t r y ,wh e n d i f f e r e n t v a r i e t i e s a n d d i f f e r e n t a mo u n t o f a d mi x t u r e we r e mi x e d i nt o o r d i n a r y a n d mo d e r a t e h e a t c e me n t Th e i n fl ue n c e o f wa t e r - r e d u
4、 c i n g a g e n t , mi n e r a l a d mi x t u r e , a n d b o t h o n c e me n t h y d r a t i o n h e a t a n d h e a t r a t e we r e a n a l y z e d T h e r e s u l t s s h o we d t h a t mi n e r a l a d mi x t u r e s c o u l d r e ma r k a b l y r e d u c e t h e h y d r a t i o n h e a t , t
5、 h e h y d r a t i o n e x o t h e r mi c r a t e a n d po s t p o n e t h e a r r i v a l t i me o f t h e h i g h e s t t e mPe r a t u r e , p a r t i c ul a r l y t h e d o u b l e - a d d i n g a n d t r i a d d i ng , t h e r e t a r d i n g a n d c l i p p i n g e f f e c t o f fly a s h wa s
6、 s i g n i fic a n t l y b e t t e r t h a n t h o s e o f s l a g Th e i n fl ue n c e o f wa t e r r e d u c i n g a g e n t o n r e d u c i n g e a r l y h y d r a t i o n h e a t o f c e me n t wi t h fly a s h wa s s i g n i fic a n t Ke y wo r d s:Mi n e r a l a d mi x t u r e s;Wa t e r - r e
7、 d u c i n g a g e n t ; Hy d r a t i o n h e a t 0 前 言 同许多化学反应一样,水泥矿物的水化是放热的,因 混凝土的热传导性较低,大体积混凝土产生的水化热造成 结构内部温度快速上升。同时,由于混凝土外部的散热而 结构内外之间形成温度梯度,产生较大的温度应力,导致 产生温度裂缝。因此必须对用于大体积混凝土的水泥水化 放热速度及放热量进行限制,使温度上升速度减慢,延长 散热时间,防止混凝土开裂 3 1 。 本文着重研究高效减水剂对普通、中热水泥掺入不同 品种及不同掺量矿物掺合料后水化热的耦合作用规律,分 析能延缓水泥水化热放热速率的高效减水剂,减
8、缓、降低 水化热的矿掺合料品种及掺量,从水化热角度优选高效减 水剂品种、矿物掺合料种类及掺量,探寻其适应性,以便 为主梁 C 6 0高性能混凝土设计提供参考数据,采取有效的 工程技术措施,降低混凝土温升,防止结构混凝土产生有 害的裂缝,提高结构混凝土的耐久性。 1原材料及试验方法 1 1原材料 矿物掺合料:粉体基本参数见表 1 ,试验选用三峡粉 煤灰、三峡矿渣和湘潭粉煤灰有限责任公司生产的超细粉 煤灰,其化学成分见表 2 。 水泥:选用葛洲坝水泥厂生产的三峡4 2 5 级普通硅酸 盐水泥和4 2 5级中热硅酸盐水泥,湖南韶峰水泥厂生产的 4 2 5级普通硅酸盐水泥, 其化学成分见表 2 。 高
9、效减水剂 ( T Q N):潭建减水剂厂生产的缓凝型高 效减水剂 T J 一 ,掺量为 1 0 0 。 表 1 水泥及矿掺合料粉体性能基本参数 5 2 0 1 1 粉煤灰 3 3 表 2 水泥及矿掺合料的化学组成 1 2水化热试验方法 目前,水泥水化热试验国家标准中有两种试验方法, 即直接法和溶解热法,暂无掺外加剂和矿物掺合料的水泥 水化热试验方法国家标准。此次水化热试验采用同济大学 混凝土材料国家重点实验室的等温量热仪进行试验,具有 灵敏度高,恒温效果好,测试连续、自动化等优点, 其与 直接法水化热测试有相同的原理,但在测量精度和准确度 上却有很大提高 。 本次水化热试验在 2 0 的恒温条
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