引言

礦物摻合料因其水化活性以及微集料填充效應,已成為現代混凝土材料中不可缺少的組分,能有效提高混凝土材料在耐腐蝕、抗裂等耐久性方面的性能,因此,對混凝土摻合料的研究工作一直是業內的熱點與重點。水工混凝土一般摻用大量的礦物摻合料,且摻合料的種類也正趨于多樣化,從最早的粉煤灰、礦渣粉到磷渣粉、磷渣粉與凝灰巖復合摻合料、磷渣粉灰巖石粉復合摻合料等,新型水工混凝土摻合料的出現,有效解決了我國西南地區水電開發粉煤灰供需緊張的矛盾,保障了工程開工建設。作為工程砂石料加工系統產生的大量廢棄石粉,已有研究也表明石灰石粉的摻入不僅能節約水泥,還能改善混凝土的某些性能,甚至在水化后期具有一定的活性。本實驗將白云巖石加工成一定細度的白云巖石粉,研究白云巖石粉對水泥砂漿力學性能以及硬化凈漿漿體微觀孔結構的影響。

1 實驗

1.1 原材料
實驗采用的原材料主要有P.O 42.5普通硅酸鹽水泥、白云巖石粉、標準砂和自來水。白云巖石粉的細度為45μm篩篩余24.0%。水泥、白云巖石粉的化學成分如表1所示?！颈?】


1.2 實驗方法與配合比
白云巖石粉以等質量替代水泥的方式摻入水泥砂漿,摻量分別為20%、30%、55%,摻白云巖石粉水泥砂漿的成型、養護等參照《水泥膠砂強度檢驗方法》\\(GB/T 17671\\)進行,試件尺寸為40mm×40mm×160mm,每個齡期成型3個砂漿試件為1組,用于力學性能測試。采用55%白云巖石粉摻量的凈漿 試 件 進 行 微 觀 孔 結 構 研 究,試 件 尺 寸 為2 mm×2mm×2mm,測試設備為美國康塔公司的PoroMadter GT-60壓汞儀。膠砂實驗配合比如表2所示,其中試樣DP-55代表白云巖石粉的摻量為55%?！颈?】


2 結果與討論

2.1 白云巖石粉對水泥砂漿力學性能的影響
根據表2的配合比成型膠砂試件,按照《水泥膠砂強度檢驗方法》\\(GB/T 17671\\)進行標準養護和抗壓強度、抗折強度測試。圖1分別列出了7d、28d、90d齡期時摻白云巖石粉砂漿的抗折強度和抗壓強度,由圖1可以看出:摻白云巖石粉水泥砂漿的力學強度隨著水化齡期的延長而增長;在相同齡期內,隨著白云巖石粉摻量的增加,水泥砂漿的抗折強度、抗壓強度下降。

以28d齡期為例,參照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》\\(GB/T 1596\\)中活性指數的計算方法,將摻30%白云巖石粉砂漿試件的抗壓強度與未摻白云巖石粉砂漿試件的抗壓強度進行對比分析,經計算白云巖石粉28d的活性指數為67,未達到《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》\\(GB/T 1596\\)中對粉煤灰活性指數\\(不小于70\\)的要求,表明其水化活性較低。

2.2 白云巖石粉對體系微觀孔結構的影響

摻55%白云巖石粉后,白云巖石粉水泥膠凝體系的孔結構特征參數如表3所示?！颈?】


隨著水化齡期的發展,白云巖石粉對水泥膠凝體系孔徑分布的影響規律如圖2所示?！緢D1-2.略】

3 結論

\\(1\\)摻白云巖石粉水泥砂漿的力學性能隨著水化齡期的延長而增強;在相同齡期內,隨著白云巖石粉摻量的增加,水泥砂漿力學性能下降。

\\(2\\)白云巖石粉28d的活性指數低于粉煤灰,水化活性較低;在其摻入水泥膠凝體系后,膠凝體系的有害孔減少、無害孔增加、平均孔徑下降,總孔隙率變化不大,白云巖石粉主要以微集料填充作用為主,水化活性效應有限。

參考文獻

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