矿渣掺量对胶砂和混凝土强度的影响

作者:周万良;方坤河 刊名:硅酸盐通报 上传者:张春安

【摘要】本文研究了矿渣掺量对胶砂强度、混凝土强度和混凝土与钢筋的粘结强度的影响。在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,用矿渣取代部分水泥后,胶砂3 d强度会降低,且随取代量增加,胶砂3 d强度逐渐降低。在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,当矿渣取代水泥量≤55%时胶砂28 d强度会增加,但矿渣取代水泥量≧60%时胶砂28 d强度会下降。在水泥混凝土或粉煤灰-水泥混凝土中,当矿渣取代水泥量≦50%时混凝土28 d强度及其与钢筋的粘结强度会提高,但矿渣取代水泥量≥60%时混凝土强度和粘结强度会降低。

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1引言粉煤灰和矿渣(本文中的矿渣是粒化高炉矿渣粉的简称)是常见的两类混凝土掺合料,它们掺入混凝土不但能降低混凝土成本,改善混凝土性能,还能节约水泥用量,降低能耗和污染。目前粉煤灰和矿渣在工程中应用非常广泛,人们对单掺粉煤灰、矿渣混凝土的性能已有比较深入的研究,但对复掺粉煤灰和矿渣混凝土性能的研究不多,如陈剑毅[1]、赵旭光等[2]的研究,特别是有关其与钢筋粘结强度的研究还很少,虽然已有一些掺合料混凝土与钢筋粘结强度的研究[3-10],而混凝土与钢筋粘结强度是混凝土和钢筋共同工作的基础,也是结构安全可靠的保证。因此本文拟进行复掺矿渣和粉煤灰的胶砂强度、混凝土强度及混凝土与钢筋粘结强度的研究。2实验2.1原料水泥:海螺牌42.5级PII,密度为3.13g/cm3,比表面积为342m2/kg,实测水泥胶砂3d:抗压强度31.8MPa,抗折强度6.5MPa;28d:抗压强度55.8MPa,抗折强度8.9MPa;粉煤灰:II级低钙粉煤灰,比表面积为361m2/kg,密度为2.25g/cm3;矿渣:S95级,比表面积为465m2/kg,密度为2.82g/cm3;砂:河砂,细度模数为2.6,表观密度为2.62g/cm3;石子:碎石,公称粒级为525mm,连续级配,级配符合《建筑用卵石、碎石》GB/T14685-2001标准规定的要求,表观密度为2.66g/cm3;钢筋:14HRB335月牙肋钢筋;标准砂:中国ISO标准砂。原料的化学组成如表1所示。表1原材料的化学成分Tab.1Thechemicalcompositionofrawmaterial/%RawmaterialsCaOFe2O3SiO2Al2O3MgOSO3LossonignitionCement62.364.2722.655.740.851.081.04Slag44.121.2635.5513.261.101.320.92Flyash2.612.4753.6930.860.640.836.12.2试验方法胶砂强度测定:各组胶砂原材料质量比均为:胶凝材料标准砂水=4501350225,胶砂试件的成型、养护和强度测定均按《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671-1999进行。混凝土与钢筋粘结强度测定:粘结强度测定按《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001规定的拉拔法进行,每组3个试件,混凝土试件规格为边长150mm的立方体试件。混凝土抗压强度测定:每组混凝土成型3个边长为150mm的立方体试件,试件的成型、养护和强度测定均按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002的规定进行。3结果与讨论3.1矿渣取代量对胶砂强度的影响为了研究矿渣取代量对胶砂强度的影响,设计了三大组胶砂试件,即I、II、III组胶砂试件。这三大组胶砂试件的质量比均为:胶凝材料标准砂水=4501350225。各组胶砂试件的胶凝材料组成和强度结果见表2。表2胶砂试件的胶凝材料组成和强度结果表Tab.2ThecompositionofbindersandthestrengthofmortarsUnitCementFlyashSlagCompressivestrength/MPaFlexuralstrength/MPaContent/gPercent/%Content/gPercent/%Content/gPercent/%3d28d3d28dI-0450100000031.855.86.58.6I-14059000451030.956.16.18.7I-23608000902029.356.55.

参考文献

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