馬振波 韓清 郝卓君 申佩佩

摘要：在混凝土中加入復(fù)合摻合料能夠減少水泥用量，節(jié)省成本費用。本試驗研究了在同一水膠比、固定摻和料總量的條件下，礦粉和粉煤灰在混凝土中的不同復(fù)合摻加比例對混凝土的坍落度、坍落度損失及3 d、7 d和28 d混凝土強(qiáng)度的影響，隨著復(fù)合摻合料比例的變化，混凝土坍落度及強(qiáng)度也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)?shù)V粉與粉煤灰的比例為1∶1時，混凝土的坍落度最小，強(qiáng)度最高；礦粉對改善混凝土的和易性，提高混凝土坍落度較粉煤灰的作用明顯，粉煤灰相對礦粉來說更有利于控制混凝土坍落度的損失，即粉煤灰的保坍性要高于礦粉；礦粉對混凝土抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)效果要高于粉煤灰，即粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的降低效果作用較為明顯。

關(guān)鍵詞：礦粉；粉煤灰；坍落度；混凝土強(qiáng)度

中圖分類號：S274.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

16721683（2015）002003303

在混凝土的配制中加入復(fù)合摻合料，可以有效的節(jié)約能源和資源，減少水泥用量，降低成本，同時還能夠改善混凝土的工作性能[1]。隨著建筑業(yè)及混凝土技術(shù)的發(fā)展，工程上對混凝土的工作性能要求越來越高。復(fù)合摻和料又被稱為輔助性膠凝材料，是配制高性能混凝土不可缺少的組分，在配制混凝土?xí)r，加入較大量復(fù)合摻和料不僅能節(jié)約水泥，降低混凝土的水化熱溫升，而且能改善混凝土工作性能，提高混凝土的抗裂性及耐久性[2]。本文主要研究在同一水膠比的條件下，礦粉與粉煤灰的不同復(fù)合摻量比例對混凝土坍落度、坍落度損失及強(qiáng)度的影響。

1原材料檢驗

本試驗所采用的復(fù)合摻合料為粉煤灰和礦粉。

在試驗進(jìn)行前，進(jìn)行原材料檢驗：水泥為鹿泉曲寨生產(chǎn)的P.O425等級水泥，[HJ2mm]依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB 175-2007《通用硅酸鹽水泥》；礦粉為河北冀泰生產(chǎn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 18046-2008；粉煤灰為山東華能德州電力實業(yè)總公司生產(chǎn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為DL/T 5055-2007《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》；碎石的產(chǎn)地為金拓礦業(yè)有限公司，砂子產(chǎn)于靈壽縣西孫樓沙場，其依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為DL/T 5144-2001、SL352-2006、GB/T 14685-2011，試驗所用水為石家莊的自來水。依據(jù)相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對原材料各項性能進(jìn)行檢驗，其結(jié)果見表1。

2試驗方案

試驗中所有配比為同一水膠比，設(shè)計水膠比為045，砂率36%，坍落度70～90 mm，在此次的配比試驗中，不摻任何外加劑。在配比試驗進(jìn)行前，先對混凝土的基準(zhǔn)配比進(jìn)行調(diào)試，基準(zhǔn)配比不摻加礦粉和粉煤灰，其膠凝材料只用水泥，配比調(diào)試見表2。

從圖表中可以看出：當(dāng)?shù)V粉與粉煤灰的摻和比例為1[KG-*2]∶[KG-*4]1，即各為97 kg時，坍落度較基準(zhǔn)混凝土明顯提高，但為復(fù)合摻合料里坍落度最小的摻和比例，隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土的坍落度呈逐漸增大的趨勢，隨著礦粉摻量的增加，混凝土的坍落度也呈現(xiàn)出增大的趨勢。粉煤灰和礦粉有減水劑的作用效果，在混凝土中加入礦粉和粉煤灰能夠提高混凝土的坍落度，改善混凝土的和易性。

比較圖中K∶F=1∶2、K∶F=2∶1和K∶F=1∶3、K∶F=3∶1階段，通過不同比例所得出的坍落度值進(jìn)行比較得出：K∶F=2∶1和K∶F=3∶1階段的混凝土坍落度分別高于K∶F=1∶2和K∶F=1∶3階段的混凝土坍落度，而K∶F=2∶1和K∶F=1∶3階段混凝土坍落度的損失值明顯高于K∶F=1∶2和K∶F=3∶1。綜合配比試驗數(shù)據(jù)及相關(guān)文獻(xiàn)得出結(jié)論：礦粉對改善混凝土的和易性，提高坍落度較粉煤灰的作用明顯，粉煤灰相對礦粉來說更有利于控制坍落度的損失。

3.2抗壓強(qiáng)度

在標(biāo)養(yǎng)室將試塊養(yǎng)護(hù)至3 d、7 d、28 d時進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗所得數(shù)據(jù)見表5，并將數(shù)據(jù)繪制成圖，對試驗結(jié)果進(jìn)行理論分析。

表5不同比例復(fù)合摻合料對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度

MPa

[BHDFG3，WK10，WKW]

[HT6]礦粉K∶粉煤灰F[HT][]

[ZB（][BHDG1*2，WKW][HT6]養(yǎng)護(hù)時間[HT]

[BH，WK5。2，WKW][HT6]3 d[]7 d[]28 d[HT][ZB）]

[BHDG1*2，WK10，WK5。2，WKW][HT6]K∶F=1∶3[]23.1[]30.4[]41.5

[BHDW]K∶F=1∶2[]14.6[]25.3[]43.1

[BH]K∶F=1∶1[]14.1[]24.8[]48.5

[BH]0[]32.4[]40.6[]50.9

[BH]K∶F=2∶1[]16.3[]28.2[]48.0

[BH]K∶F=3∶1[]14.0[]24.6[]45.1

[BH]K∶F=4∶1[]15.1[]26.9[]44.1

[BH]K∶F=5∶1[]15.8[]26.0[]44.2[HT][HJ*3][BG）F]

[HT6”SS]注：礦粉與粉煤灰為0表示混凝土試塊不摻加礦粉和粉煤灰，其膠凝材料只有水泥。

[HT]

[FK（W]

圖2不同比例復(fù)合摻合料對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度

[FK）]

從圖2可以看出：礦粉和粉煤灰中任一摻合料的加入都有降低混凝土的強(qiáng)度的作用，混凝土3 d、7 d和28 d的抗壓強(qiáng)度變化趨勢基本一致，隨著混凝土齡期的增長，同一比例的混凝土強(qiáng)度的起伏變化較大。在不考慮不摻加復(fù)合摻合料的情況下，當(dāng)?shù)V粉與粉煤灰的比例為1∶1時，混凝土的強(qiáng)度最高；當(dāng)粉煤灰的摻量逐漸增加，礦粉逐漸減少時，混凝土的抗壓強(qiáng)度逐漸減小；而隨著礦粉摻量的增加，粉煤灰摻量的減少，混凝土的強(qiáng)度也呈逐漸降低的趨勢；礦粉與粉煤灰的比例為4∶1與5∶1時，即礦粉與粉煤灰的摻和量變化不大時，混凝土的強(qiáng)度變化趨于平穩(wěn)。endprint

比較圖中K∶F=1∶3、K∶F=3∶1和K∶F=1∶2、K∶F=2∶1階段，同摻量礦粉的混凝土的抗壓強(qiáng)度明顯高于同摻量粉煤灰的混凝土的抗壓強(qiáng)度，由此可見，礦粉的加入對混凝土抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)效果要優(yōu)于粉煤灰的增強(qiáng)效果，即粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的降低效果作用較為明顯。

3.3試驗分析

礦粉和粉煤灰的加入降低了混凝土的抗壓強(qiáng)度，但對混凝土強(qiáng)度的影響并不大，[JP2]復(fù)合摻合料的摻入能夠改善混凝土的和易性，同時降低水泥用量與成本等，礦粉的加入對混凝土的后期抗壓強(qiáng)度影響較大；但復(fù)合摻合料過量的加入會提高混凝土的脆性，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，對混凝土的耐久性產(chǎn)生影響。在只考慮混凝土抗壓強(qiáng)度和和易性的前提下，在本次試驗結(jié)論中，混凝土強(qiáng)度最高的推薦比例為K∶F=1∶1和2∶1，混凝土的和易性能K∶F=2∶1優(yōu)于K∶F=1∶1。[JP]

4結(jié)論

文章研究了在同一水膠比的條件下，礦粉與粉煤灰在不同比例的摻量時對混凝土坍落度、坍落度損失及抗壓強(qiáng)度的影響，當(dāng)?shù)V粉與粉煤灰的比例為1∶1時，混凝土的坍落度最小，強(qiáng)度最大。當(dāng)?shù)V粉與粉煤灰的比例在1∶1之外的比例變化時，坍落度呈現(xiàn)出遞增的趨勢，而混凝土的強(qiáng)度呈現(xiàn)出遞減的趨勢。

礦粉對改善混凝土的和易性，提高坍落度較粉煤灰的作用明顯；粉煤灰相對礦粉來說更有利于控制坍落度的損失?；炷恋膹?qiáng)度最高，礦粉的加入對混凝土抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)效果要優(yōu)于粉煤灰的增強(qiáng)效果，即粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的降低效果作用較為明顯。

在只考慮混凝土抗壓強(qiáng)度和和易性的前提下，在本次試驗結(jié)論中，混凝土強(qiáng)度最高的推薦比例為K∶F=1∶1和2∶1，混凝土的和易性能K∶F=2∶1優(yōu)于K∶F=1∶1。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志剛，李家和，張洪貴.粉煤灰與礦渣復(fù)合摻合料對混凝土強(qiáng)度影響[J].低溫建筑技術(shù)，2009（4）：1719.

[2]魏勇，左文奎，張宏明，等.固定水膠比下三元膠凝材料體系對混凝土力學(xué)及工作性能影響研究[J].2013（12）：3942.

[3]王櫻良，周明凱，孫立群，等.粉煤灰與礦粉對高強(qiáng)混凝土性能的影響[A].超高層混凝土泵送與超高性能混凝土技術(shù)的研究與應(yīng)用國際研討會論文集（中文版），2004.

[4]楊鴻.粉煤灰與礦粉摻入比例對混凝土常規(guī)性能的影響[J].福建建材，2007（3）：3537.

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