矿渣_粉煤灰掺量对混凝土收缩_开裂性能的研究.pdf

第25卷第4期长江科学院院报Vol.25No.4
2008年8月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteAug.2008

文章编号:10015485(2008)04009003

矿渣、粉煤灰掺量对混凝土收缩、开裂性能的研究

乔艳静,费治华,田倩,刘加平
(江苏博特新材料有限公司,南京210008)

摘要:收缩、开裂是影响现代混凝土耐久性的主要因素,为评价掺合料对混凝土收缩、开裂的影响,通过圆环开裂试
验、收缩试验来评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的性能。圆环开裂试验主要表征混凝土试件在约束条件下抵抗
干燥收缩应力的能力,收缩试验则表征试件的体积变形,收缩是开裂的原因,也是影响开裂的最重要因素。结果表
明矿渣掺量在一定范围内时可抑制混凝土的开裂,混凝土的自收缩随矿渣掺量的增大而增大,干缩随矿渣掺量的
增大而减小。粉煤灰可有效抑制混凝土的开裂,随掺量的增大抑制作用越显著;粉煤灰掺量越大对自收缩的抑制
作用越明显,混凝土的干缩略有增大。总的来看,粉煤灰较矿渣可更好地抑制混凝土的收缩与开裂。
关键词:粉煤灰;矿渣微粉;初始开裂时间;自收缩;裂缝宽度;干缩
中图分类号:TU528文献标识码:A

现代混凝土向高强、高性能方向发展,但同时收3.1g/cm3,比表面积3050cm2/g,江南小野田公司
缩开裂也已成为现代混凝土劣化的主要因素,矿物生产,其化学组分见表1。
掺和料作为混凝土矿物外加剂,可配置出高强、大流矿渣微粉:江南粉磨公司生产,密度2.89
动度混凝土,是高强、高性能混凝土不可缺少的组g/cm3,比表面积4617cm2/g,其化学组分见表1。
分,能提高混凝土的综合性能,在混凝土中的作用也粉煤灰:级低钙灰,江苏华能电力公司产,密
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越来越广,因此研究矿物掺和料对混凝土收缩开裂度2.20g/cm,比表面积3207cm/g,其化学组分
性能的影响也显得非常重要。矿渣微粉和粉煤灰是见表1。
目前广泛使用的矿物掺和料,矿渣微粉由于具有较粗集料:石灰岩碎石,粒径5~25mm,连续级
高的潜在活性,取代部分水泥后,由于细度小,填充配。
在水泥颗粒中间,促进早期水泥水化反应,因此可提细集料:河砂,细度模数为2.6的中砂,级配良
3
高高强混凝土的早期强度。粉煤灰具有火山灰效好,密度为2.65g/cm。
应、形貌效应和微集料效应。由于其微集料效应,使外加剂:江苏建科院有限公司生产的JM-B萘
混凝土需水量降低,水化速率和水化热降低;由于其系高效减水剂。
表1水泥、粉煤灰和矿渣微粉化学组分
火山灰效应,使混凝土早期强度降低,后期强度提
Table1Chemicalcompositionofthecement,
高,同时可提高混凝土耐久性。但是有资料表明,掺
flyashandslag%
加矿渣微粉会增大混凝土的收缩,从而导致混凝土化学组成
名称
的开裂;掺加粉煤灰后则利于降低混凝土收缩值,对SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3Loss
金宁羊42.5RP19.805.2363.900.824.582.21
混凝土的开裂有较好的抑制作用。
华能级粉煤灰49.4434.144.891.123.521.90
研究采用胶砂圆环收缩开裂试验、混凝土收缩江南矿渣33.1211.8034.9510.751.171.23
试验来综合评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的影1.2试验方法
响。1.2.1试样制备
胶砂试样成型6组,每组3个试样,包括1个基
1原材料和试验方法准样,用于圆环开裂试验,以测定初始开裂时间,初
始裂缝宽度以及3,7,14d裂缝宽度。其配合比见
1.1原材料表2,试件成型时充分振捣以排出大气泡,成型后的
水泥:金宁羊42.5RP硅酸盐水泥,密度试件先放在标准养护室(温度20,相对湿度90%

收稿日期:20070816;修回日期:20070927
作者简介:乔艳静(1978)女,江苏盐城人,工程师,主要从事混凝土收缩、变形的研究,(电话)13913851179(电子邮箱)qiao.yanjing@
163.com。
第4期乔艳静等矿渣、粉煤灰掺量对混凝土收缩、开裂性能的研究91

以上)中养护7d,然后移置干燥室中(温度20开裂能力的高低。
2,相对湿度605%),同时试件开裂时间、裂缝
宽度的测定也在干燥室中进行。
表2胶砂试样配合比2试验结果与分析
Table2Mixratioofthemotarspecimens2.1初始开裂时间
矿渣掺粉煤灰单方材料用量/kg
编号W/B
量/%掺量/%水泥矿渣粉煤灰砂水图2反映了矿物掺和料掺量对初始开裂时间的
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