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16 低温建筑技术 2006 年第 4 期(总第 112 期)
复合矿粉对高性能混凝土性能影响研究
张伟刚, 于素健, 迟培云
(青岛理工大学, 山东青岛 266033)
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【摘要】论述了普通混凝土耐久性差的原因,试验了单掺和复合掺矿粉混凝土的和易性、强度及抗渗性、抗
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冻融性、抗腐蚀性等耐久性指标。
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【关键词】复合矿物;高性能混凝土;耐久性
【中图分类号】 TU528 31 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001 - 6864(2006) 04 - 0016 - 02
近一个世纪以来,混凝土结构设计人员对材料的强度特余的水会在混凝土中形成水泡,蒸发后形成毛细孔。由于孔
性非常重视,但没有认识到材料耐久性的重要性。由于材料隙的存在,水泥石中的一些组分可以溶出并向外扩散,产生
耐久性不足而破坏引起的结构修理和更换费用急剧上升,迫溶蚀。同时,环境中的一些有害组分也容易进入水泥石,使
使结构工程师考虑材料耐久性。高性能混凝土的高耐久性水泥石受到腐蚀。
为建造跨世纪的现代大型建筑物提供了可靠的技术保证。 1. 3 普通混凝土中粗骨料周围存在明显的过渡区
所以研究提高混凝土耐久性具有十分重要的技术经济意义。在普通混凝土中粗骨料周围一定范围内的区域,其结构
1 普通混凝土耐久性差的原因与性能不同于硬化水泥石本体。在骨料周围界面处有一层
1. 1 普通混凝土中存在化学不稳定性物质大约 5~10μm 的多孔隙层即过渡区。由于泌水作用,水和 Ca
普通混凝土的内部存在较多数量的化学不稳定性物质, (OH) 2 会向这一区域富集,使得这一区域水泥浆的实际 W C
如氢氧化钙、水化铝酸钙等,它们在腐蚀环境中会产生溶出大于本体中的 W C ,Ca (OH) 2 六角板状晶体呈层状排列,导
性腐蚀、离子交换腐蚀或膨胀性腐蚀,从而使硬化混凝土的致这一区域水泥石的结构比较疏松。
物理力学性能和耐久性下降。 2 复合矿粉的化学组成及其作用机理
1. 2 普通混凝土中存在大量宏观孔隙将粉煤灰和矿渣粉按 3∶1 比例混合均匀即成复合矿粉。
混凝土拌合时,为了保证混凝土拌合物具有一定工作粉煤灰、矿渣粉以及复合矿粉的化学组成见表 1。
性,需要加入比水泥完全水化所需水量多得多的水,这些多
表 1 粉煤灰、矿渣及其复合矿粉的化学组成和细度
比表面积
化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O P2O5 K2O 碱度烧失量
/ cm2·g - 1
粉煤灰 50 21 32 04 4 76 5 26 1 04 0 76 0 08 ⋯ 0 39 ⋯ 4 68 3450
矿渣粉 23 12 10 45 11 28 44 33 8 67 ⋯⋯ 0 40 ⋯ 3 32 ⋯ 4080
复合矿粉 43 44 26 60 6 38 14 68 1 83 0 70 ⋯ 0 12 0 32 ⋯ 3 10 3625
由于粉煤灰中含有大量玻璃体球形颗粒,内部结构致但是,由于粉煤灰的化学活性相对