大摻量粉煤灰自愈合混凝土強(qiáng)度影響因素分析

韓憲偉 齊 檸 戰(zhàn)美秋 李 梅 韓立彬 李冬陽(yáng)

（1吉林建筑大學(xué)，土木工程學(xué)院， 吉林 長(zhǎng)春 130118；2長(zhǎng)春工程學(xué)院，建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院， 吉林 長(zhǎng)春 130021）

1 試驗(yàn)研究

1.1 試驗(yàn)原材料

水泥：32.5#普通硅酸鹽水泥，由吉林亞泰水泥有限公司生產(chǎn)；聚羧酸高效減水劑由上海欽和化工有限公司生產(chǎn)；乳酸鈣由長(zhǎng)春泰仁生物科技有限公司生產(chǎn)，摻量占膠凝材料（水泥+粉煤灰）總重的0.5-3.5%；一級(jí)粉煤灰粉煤灰10%-40%超量取代水泥，產(chǎn)地河南鄭州，具體化學(xué)指標(biāo)如表1所示；中砂，顆粒徑范圍5～20mm；玄武巖短切纖維摻量為0.2%，長(zhǎng)度10mm-25mm，吉林省玖鑫玄武巖有限公司生產(chǎn)，基本物理性能指標(biāo)如表2所示。

表1 粉煤灰的化學(xué)成分

表2 玄武巖纖維的物理性能

1.2 試驗(yàn)方案

混凝土基本配合比：石子1222kg，砂子 615kg，水泥378kg由前期試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。進(jìn)行四因素四水平正交實(shí)驗(yàn)，每組試驗(yàn)試塊數(shù)量12組，其中一級(jí)粉煤灰10-40%超量取代水泥；玄武巖纖維長(zhǎng)度變化10-25mm，質(zhì)量摻量0.2%不變；膨脹珍珠巖經(jīng)封閉處理后，8%-32%等體積替代砂子；乳酸鈣摻量摻量占膠凝材料（水泥+粉煤灰）0.5-3.5%；減水劑摻量占膠凝材料（粉煤灰+水泥）0.3%，水用量根據(jù)塌落度調(diào)整，實(shí)際用量為0.98～1.11kg。根據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50107-2010）進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果分析如下圖所示：

玄武巖纖維長(zhǎng)度變化范圍10mm-25mm，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，混凝土的強(qiáng)度先下降后上升，說(shuō)明纖維長(zhǎng)度較大的玄武巖纖維增強(qiáng)作用較強(qiáng)，同時(shí)能夠在裂縫界面處起到的交聯(lián)作用；一級(jí)粉煤灰超量取代水泥后28d混凝土強(qiáng)度有所降低，主要是由于粉煤灰的早期活性較水泥低，粉煤灰40%超量取代水泥時(shí)強(qiáng)度下降達(dá)40%，粉煤灰超量取代水泥56d強(qiáng)度及更長(zhǎng)齡期強(qiáng)度影響分析還在進(jìn)行中；膨脹珍珠巖表面涂覆了偏高嶺土與硅酸鈉水溶液1:1混合溶液，待表面凝結(jié)凈化后，等體積8%-32%取代砂子，混凝土強(qiáng)度整體呈下降趨勢(shì)，32%最大摻量時(shí)混凝土強(qiáng)度下降18%；乳酸鈣摻量的增加，混凝土強(qiáng)度先有所上高后呈降低趨勢(shì)，總體變化不明顯。粉煤灰超量取代水泥、玄武巖纖維摻入及涂覆珍珠巖對(duì)混凝土的自愈合性及抗硫酸鹽腐蝕性的影響還需進(jìn)一步研究。

2 結(jié)論

（1）玄武巖纖維摻量占總重0.2%不變時(shí)，25mm的玄武巖纖維的對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)作用明顯。

（2）乳酸鈣摻量在0.5%-3.5%變化時(shí)，混凝土強(qiáng)度先有所上高后呈降低趨勢(shì)，總體變化不明顯。

（3）粉煤灰超量取代水泥，28d混凝土強(qiáng)度下降較明顯。

（4）涂覆后的膨脹珍珠巖作為修復(fù)劑載體，并等體積取代砂子的方案基本可行。