粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用研究.pdf

1、粉煤灰是目前使用量最大的混凝土礦物摻合料。但粉煤灰利用的最大障礙是其早期火山灰活性低，這限制了其在早期強(qiáng)度要求高的混凝土工程中大摻量使用。針對(duì)這一難題，我們課題組采用物理和化學(xué)復(fù)合激發(fā)技術(shù)，自主研制出了一種以粉煤灰為主體，復(fù)配少量原狀高爐礦渣和自制FJ粉煤灰激發(fā)劑的粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料。該復(fù)合摻合料具有低需水量比、高活性指數(shù)、制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低等特點(diǎn)，但該粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的基本性能、在混凝土中的應(yīng)用效果和作用機(jī)理尚不清楚

2、，尤其是在混凝土中的最佳摻量及對(duì)混凝土工作性能、強(qiáng)度性能與耐久性的影響有待試驗(yàn)研究。本文正是帶著這些問(wèn)題，開(kāi)展了一系列的相關(guān)試驗(yàn)研究，結(jié)論如下:
　　(1)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的需水量比低、活性指數(shù)高，既可作為一種高品質(zhì)粉煤灰使用，也可替代Ⅱ磨細(xì)礦渣或S95級(jí)礦粉使用，有效解決了常規(guī)粉煤灰產(chǎn)品早期活性低、需水量比偏高且難以控制的難題。
　　(2)當(dāng)摻量不大于60％時(shí)，等量?jī)?nèi)摻粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料所配制的C30普通混凝土和

3、C60高強(qiáng)混凝土，均表現(xiàn)出優(yōu)異的工作性能，各齡期強(qiáng)度，尤其是早期強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土都有明顯的提高;同時(shí)，兩種混凝土的耐久性能，特別是抗氯離子滲透性能得到明顯改善。此外，混凝土的早期收縮變形也明顯減小。研究結(jié)果表明，在高、中等級(jí)混凝土中等量?jī)?nèi)摻粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料，不僅可以替代部分水泥，降低混凝土的配制成本，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)顯著改善了混凝土的工作性能、力學(xué)性能和耐久性。
　　(3)采用電子探針、X射線(xiàn)衍射和掃描電鏡等微觀(guān)測(cè)試技術(shù)

4、，對(duì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料及其水化產(chǎn)物的顆粒形貌、礦物組成和化學(xué)組成進(jìn)行了測(cè)試、分析，研究了粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料在混凝土中的作用機(jī)理。結(jié)果表明，粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料在水泥混凝土中的作用機(jī)理可以歸結(jié)為三個(gè)基本效應(yīng)，即形態(tài)疊加效應(yīng)、梯級(jí)活性疊加減水效應(yīng)和雙重填充密實(shí)效應(yīng)。
　　(4)應(yīng)用Andreasen經(jīng)典顆粒連續(xù)堆積理論對(duì)粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料的粒徑分布進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)，粉煤灰基復(fù)合礦物摻合料顆粒的粒徑分布非常接近理想緊密堆積狀態(tài)