矿物掺合料增强陶粒混凝土力学性能的研究.pdf
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1、第 3 7卷第 3 期 2 0 1 5年 3月 人民黄河 YELL0W RI VER Vo 1 3 7 No 3 Ma l , 2 01 5 【 工程建设 管理 】 矿物掺合料增强陶粒混凝土力学性能的研究 李瑞 , 王德志 , , 孟云芳 , ,。 ( 1 宁夏大学 土木与水利工程学院, 宁夏 银川7 5 0 0 2 1 ; 2 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心, 宁夏 银川 7 5 0 0 2 1 ; 3 旱 区现代农业水资源高效利用工程研究中心, 宁夏 银川 7 5 0 0 2 1 ) 摘要: 针对粉煤灰陶粒轻骨料混凝土水泥用量偏大、 强度偏低的问题 , 将粉煤灰、 矿渣粉、 纳米
2、二氧化硅三种工业废弃 物作为矿物掺合料应用在粉煤灰陶粒混凝土的配制中, 重点研究了矿物掺合料的种类及掺量对混凝土强度的影响。试 验结果表明: 单掺纳米二氧化硅、 单掺矿渣粉、 单掺粉煤灰对应的粉煤灰陶粒混凝土 2 8 d 抗压强度和抗折强度排序 由大 到小, 其中单掺纳米二氧化硅( 5 ) 效果最为显著; 复掺粉煤灰( 1 0 ) 、 矿渣粉( 1 5 ) 和纳米二氧化硅( 8 ) 对水泥浆强 度发展有良好的超叠加效应。在此基础上利用扫描电镜对混凝土试样进行微观分析, 找到了矿物掺合料影响粉煤灰陶 粒 混凝 土强度 的微观 原因。 关键词 :粉煤灰;矿渣粉;纳米二氧化硅;抗压强度;抗折强度 ;
3、粉煤灰陶粒混凝土 中图分类号:T U 5 2 8 0 4 l 文献标志码: A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 0 1 3 7 9 2 0 1 5 0 3 0 3 5 粉煤灰陶粒混凝土具有骨料环保、 轻质高强、 抗震 性好 、 导热系数低等优点 , 被认为是 2 1 世纪最有发展 前景的功能材料之一 J , 但是 单方 水泥用量较大 、 强 度较低限制了其在商品混凝土中的应用, 随着混凝土 技术的进步, 矿物辅助胶凝材料逐渐成为混凝土 的重 要组分 , 可以赋予混凝土不 同的优异性能 j 。 目前 , 粉煤灰 、 矿渣粉 、 纳米二氧化硅 已被广泛应用于
4、传统混 凝土的生产中, 国内外工程技术人员已对此做了大量 研究工作并取得 了许多成果。但矿物掺合料应用在轻 骨料混凝土中的研究还 比较少 , 因此利用宏 观和微观 手段系统研究矿物掺合料对粉煤灰陶粒轻骨料混凝土 力学性能的影响就显得十分必要。 1 原材料及试验方法 1 1 原材 料 水泥采用宁夏赛马水泥公司生产的 P O 4 2 5 R 早强硅酸盐水泥, 水泥的各性能指标符合 通用硅酸 盐水泥 ( G B 1 7 5 -2 0 0 7 ) 标准。粉煤灰来源于宁夏西 夏热电厂的 I 级粉煤灰, 符合国家标准 G B T 1 5 9 6 - 2 0 0 5要求。矿渣粉为宁夏融通实业有限公司生产的
5、$ 9 5 矿粉, 指标符合 用于水泥和混凝土中的粒化高炉 矿渣粉 ( G B T 1 8 0 4 6 2 0 0 8 ) 的要求。纳米二氧化硅 采用甘肃三远硅材料有限责任公司的产品( S i O 含量 为 9 0 ) 。轻骨料 为内蒙古粉煤灰陶粒 , 性能指标见 表 1 。机制砂为宁夏青铜峡中砂, 细度模数为 2 7 , 含 】 3 2 泥量为 1 9 , 松散堆积密度为 1 6 6 4 k g m。 。减水剂 为高效聚羧酸减水剂 , 减水率 2 5 。拌和水和养护水 均采用饮用 自来水。 表 1 粉煤灰陶粒主要物理性能 1 2 试验方法 ( 1 ) 试件制 作与养护 。粉煤 灰 陶粒 混凝
6、 土按照 轻骨料混凝土技术规程 ( J G J 5 1 o 0 2 ) 进行拌制; 陶粒经 1 h预湿处理 , 试件在 2 4 h成型后脱模 , 湿养护 2 8 d。 ( 2 ) 试件抗压强度试验 。试件尺寸 为 1 0 0 m m 1 0 0 m m1 0 0 mm 的立方体 , 抗压强度采用 2 0 0 0 k N 压力试验机进行测定 , 实测值的折减系数为 0 9 5 。 ( 3 ) 试件抗折强度试验 。试件 尺寸为 1 0 0 m m X 1 0 0 m m 4 0 0 m m的棱柱体, 抗折强度采用 S Y E一 3 0 0 型抗折压力试验机进行测定, 实测值的折减系数 为 0 8
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