试验分析石粉掺量和作用

1、原料

1)机制砂石和石粉

试验常用机制砂石为某水电厂沙石生产加工系统生产制造的人工常态化砂,细度模数为3.1属粗沙,其配合比在2区标准级配中值周边。其关键矿物质成份为白云石,且带有一定量的石英石和白云石,关键工艺性能均考虑DL/T 5151-2014《水利混凝土沙石骨料实验技术规范》所要求的限制值。以15%石粉含量的机制砂石做为标准砂,根据人工水洗或加上石粉配备成石粉含量12%,15%,18%,20%,22%,25%,28%共7种实验需要人工砂。

2)水泥和煤灰

试验常用水泥为同一水电厂基本建设用水泥,其物理学物理性能检测結果考虑GB200-2003《中热、低热、低热矿渣硅酸水泥》的规定。试验常用煤灰选用Ⅰ级煤灰,其性能测试和化学成分分析結果考虑DL/T 5055-2007《水利混凝土掺用煤灰技术标准》的规定。

3)其它原料

试验常用粗骨料为同一水电厂砂石生产加工系统生产制造的粗骨料,二级配,较大骨料粒度40mm;外加剂选用缓凝型聚羧酸性能外加剂;引气剂;水。

2、 实验方式 

不同石粉含量混凝土砂浆配合比根据DL/T5330-2005《水工混凝土配合比设计方案技术规范》开展试拌、配制。考虑到工程项目泵送规定,混凝土砂浆配合比设计原理为控制坍落度在160mm~180mm范围之内,确保水胶比、煤灰掺量、砂率、外加剂掺量、引气剂掺量不会改变,

3、实验結果分析 

1)石粉含量对混凝土抗压强度的影响 

实验获得C20和C30混凝土各龄期立方体抗拉强度与石粉含量的关联石粉能在混凝土中充分发挥非常好的添充效用、形状效用和吸湿效用,促使混凝土抗压强度提升,或许过多的石粉掺量会更改混凝土沥青混合料的配合比,减少掺合料占比等,将对其抗压强度造成不好影响。除此之外,有科学研究说明,石粉在水泥水化析晶的过程中可做为成核结晶,减少成核位垒,进而加快水化结晶的溶解,推动水泥的水化;并且文中常用石粉的关键成份为CaCO3,其并非完全性惰性的,将会参加C3A的水化反映转化成水化碳铝酸钙,推动水泥的水化。为充足认证石粉是不是具备活性效用和晶核效用,进一步对不一样配制机制砂石混凝土开展了微观检测分析。

2)混凝土微观特性分析

对不一样设计方案抗压强度、龄期及石粉掺量的机制砂石混凝土开展晶相检测

(1)同批混凝土,随龄期提高,7d、28d、90d混凝土的孔隙度慢慢降低,而固态原材料的气孔率与抗压强度存有基础的反比关联,这充足表明了上文混凝土抗压强度随龄期的提高而提升的偶然性。水泥水化水平直接影响气孔率,而宏观经济物理性能检测也说明28d后混凝土抗压强度仍有很大的提高,说明水化反映过程较长,这除与文中选用的中热粉煤灰水泥相关外,将会与煤灰和石粉的掺加也相关; 

(2)28d前煤灰圆球状晶相维持完好无损,大规模未反映,至90d龄期后才显著降低。这说明28d龄期内煤灰与Ca(OH)2产生反映并不是充足,但在7d和28d中仍未发觉很多的Ca(OH)2结晶,上述推断应是石粉参加了水化反映耗费了一部分Ca(OH)2;

(3)随龄期提升,砂砾石颗粒物表层水化物质聚多,与周边粘接日趋密不可分,到90d时界限已模模糊糊,这表明石粉颗粒物有一定的晶核推动效用,并且石粉在混凝土内遍布较匀称,使水泥水化物质的遍布日趋匀称,有益于减少混凝土內部的气孔率和应力;

(4)同龄期混凝土,石粉含量20%的混凝土均比15%的密实度,这除与石粉添充效用的提高相关外,也两者之间晶核推动效用和水化活性效用有关。

现有科学研究表明CaCO3颗粒对铝酸盐矿物质都具备水化活性作用,其水化反映物质为三碳型水化碳铝酸钙和单碳型水化碳铝酸钙,水化碳铝酸钙的产生对水泥抗压强度的发展有积极意义。因此对不一样石粉含量、不一样龄期混凝土的水化物质开展了检测,得出结论,石粉含量及水化龄期对其水化物质种类影响不显著,各配制混凝土中水化物质关键为Ca(OH)2、AFt、C3S,CaCO3、CaMg(CO3)2及SiO2(骨料中华有成份)等,但均未发觉碳铝酸盐物质,分析其缘故,一方面碳铝酸盐自身生成量偏少,没办法获得显著的衍射峰值;另一方面碳铝酸盐成分繁杂,自身并不是平稳,会产生二次反映,因此不容易获得衍射峰值。

综上所述得知,因为石粉颗粒物的粒度、粒形、有机化学活性等特性导致其在机制砂石混凝土中具备添充、形状、吸湿、晶核乃至活性效用,进而促使适当的石粉掺量能合理提升混凝土的抗力特性,或许假如掺量过少则会导致掺合料过少,机制砂石配合比不科学等几种不好影响,造成混凝土抗压强度降低,如同实验数据显示当石粉掺量超过25%,混凝土强度开始降低。

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