活性矿物掺合料的填充效应和增塑效应.pdfVIP

高性能混凝土和矿物掺合料的研究与工程应用技术交流会 活性矿物掺合料的填充效应与增塑效应 蒲心诚刘芳王冲 吴建华万朝均 (重庆大学材料学院建材系，400045) 【摘要】本文论述了超细活性矿物掺含料枉高效碱水剂作用下的上『【充效施发4i之密叫相关的增塑效应，并研究了 增塑效应的规律性。研究表明：磨细粉煤灰与硅扶复含掺入．比单掺席邹l粉煤扶或单掺硅灰的增塑效应更好，此乃 矿物掺台料的复仑增塑效应，产生复合增塑效麻的原l爿赫于掺台料的复含填充效盹。 I、前言 现代混凝土施工方法中，泵送旌二I：是最为先进的施]：方法，效率高，质鹫好，但这种工艺方法 要求混凝土混合料具有很高的流动性，否则无法泵送。高效减水剂的应用，可以大幅度增进掘台料 的流动性，这奠定了混凝土泵送施：[的基础。此外，在现代高强高’陛能混凝士中，为了提高混凝土 强度，改善混凝土的耐久性，还掺入了适宜数量的超细矿物掺合料(如磨细矿渣、粉煤灰及硅灰等)。 在高效减水剂共同作用下，这些超细掺料的掺入，不但不降低新拌溉凝土的流动性，相反，还能大 幅度增加新拌混凝士的流动性。这就是所谓的超细矿物掺合料的增塑效应。增塑效应与矿物掺合料 在混凝士中的胶凝材料(水泥+矿物掺合料)的填充效应密不可分。为此，本文对超细矿物掺合料的 填充效应及增塑效用进行了分析研究。 2、填充效应 人们在研究混凝士材料时，十分注意粗细集料的颗粒级配，使粗细集料相互有良好的填充，以 减小其颗粒堆积空隙率。但人们往往忽略了混凝十胶凝材料部分的颗粒级配问题。 通常水泥的平均粒径为20～30pm，小丁10“m的粒子不足。冈此，水泥颗粒之间的填充性并不 好，如果要改善胶凝材料的填充性，必须要在水泥中加入超细粒子，使之粗细组台，超细矿物掺合 料止能起到这样的填充作用。 文献[1]研究了大小粒子之间的填充性，假定粗粒子DI与细粒子D2的空隙率均为0．4，当用两者 时，随着粒径比D2／D1之值的减小，空隙率不断减小．填充率不断提高，喜时提高不显著，但D2／D1=三、 2 5 击、志时填充性十分显著。 如果在水泥中掺入超细矿物掺台料，如超细粉煤灰和超细矿渣(平均粒径3-6“m)，则可大幅度 改善胶凝材料颗粒的填充性(图2)，提高水泥石的致密度、抗渗性，并纯粹从提高水泥粒子的填充 性方面提高了水泥石的强度。如果再掺入适量的粒径更小的硅灰(平均粒径0．10～0．26¨m)，由于其 平均粒径比超细矿渣和超细粉煤灰叉小一个数鼙级，(比水泥粒子的小两个数鼙级)，硅灰粒子可以进 一步填充丁i=．超细矿渣或超细粉煤灰粒子之间．使胶凝材料的粒子的密实性进一步提高，白然，单独 掺入硅灰时。也有良好的填充作用。 作菊简介：蒲心诚教授博导重庆大学材料学院建材系 !竺 壹丝墼堡堡圭!!芏望垫鱼型塑竺塞皇三堡窒星垫查奎选坌——————————一 并 I ‘喀 图1 不同粒径的组合对填充率的提高【1 漆馥蒜鳞 图2 韶细粒子释水泥浆体中的填充示意图 3、增塑效应 活性矿物掺合料良好的填充效用主要表现为对净浆、砂浆利混凝十混合料的增强效应利增塑效 应。袭l列出了粉煤灰、磨细矿渣和硅灰等常姬的活性矿物掺台料对{昆凝_七-混合料流动性的增进作 用。 从表中可以看出，在混凝_十中不掺入活性矿物掺台料时，混凝。j：流动性很小，甚至为零；随着 掺台料的掺入，流动性增加．在某一掺龉Ⅸ间山，流动性人幅增加，随后，流动性增加减缓或停．1￡， 或呈负增艮。 5--25 磨细矿渣和粉煤灰的平均粒径很小，比表面积很人，而五丰灰的粒径更小，比表面积巨火(1 万cm2／g)，需水性极大，将它们掺入混凝十中似乎不会增火而只会减小流动性，但事实上却产生了 增塑效应，这是因为： (1)拌和过程中，在高效减水剂的协同作用下，极小的矿物掺合料粒子表面覆盏了一层表面活 性物质，与水泥粒子一样，使