粉煤灰具有填充和活性效應,可賦予高摻量粉煤灰混凝土一系列優(yōu)良性能,如良好的抗氯離子滲透,抑制堿集料反應等特性。粉煤灰品質(zhì)、水膠比、摻量等對高摻量粉煤灰水泥漿體孔結(jié)構(gòu)有重要影響。本文通過壓汞法對高摻量粉煤灰水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)進行研究
1 試驗材料
(1)水泥:葛州壩工程局水泥廠生產(chǎn)的525號中熱硅酸鹽水泥,各項指標符合國家標準。
(2)粉煤灰:重慶熱電廠的I級低鈣灰,其性能見表1
(3)外加劑:SA一1高效減水劑.粉煤灰活性激發(fā)劑SA—l 1。
2 配合比及試驗結(jié)果
試驗配臺比見表2.按標準稠度分別配制試件 不同配臺比的試件到規(guī)定齡期后.用酒精終止水化,用壓汞法測試孔結(jié)構(gòu)分布,結(jié)果見表3
3 試驗分析
美國加州大學的Mehta把水泥漿體孔徑(d)劃分為4個等級:d<20口m為無害孔:d=20~50 nm為少害孔;d=50一lO0[1nl為有害孔;d>lO0 L]nl為多害孔由表3測試結(jié)果可見:
(1)隨齡期的增長,純水泥漿體和粉煤灰水泥漿體無害孔呈逐漸增加趨勢,而有害孔和多害孔呈逐漸減少趨勢。
(2)3 d齡期:粉煤灰摻量為55%的試件3,無害孔比純水泥漿體多,而有害孔和多害孔比純水泥漿體少。這主要是因為3 d齡期的純水泥漿體還有部分水泥顆粒沒有發(fā)生水化,沒有足夠的水化產(chǎn)物填充孔隙中;而此時的粉煤灰活性雖然很小,但其顆粒的平均粒徑比水泥顆粒小,填充在水泥漿體孔隙中,形成密實結(jié)構(gòu)。
(3)28 d齡期:①純水泥漿體的無害孔增多而有害孔、多害孔減少。這因為水泥顆粒不斷水化產(chǎn)生的水化產(chǎn)物填充孔隙.使小孔增多,大孔減少。②隨著粉煤灰摻量的增加.有害孔和多害孔增多.無害孔減少:③水膠比為0.38的試件6和水膠比為0 28的試件3相比,有害孔和多害孔所占比例增加顯著。由此可見,水膠比對高摻量粉煤灰水泥漿體的微孔分布產(chǎn)生較大影響。④摻加活性激發(fā)劑的試件5比沒摻加活性激發(fā)劑的試件3無害孔明顯多,而有害孔和多害孔顯著減少。這因為活性激發(fā)劑激發(fā)粉煤灰活性,生成的水化產(chǎn)物填充孔隙,使孔結(jié)構(gòu)得到改善。
(4)90 d齡期:粉煤灰摻量為55%的水泥漿體孔徑進一步細化,無害孔明顯高于純水泥漿體,而有害孔和多害孔明顯少于純水泥漿體。同時,由摻活性激發(fā)劑的試件5與沒摻活性激發(fā)劑的試件3對比看,無害孔、有害孔和多害孔數(shù)量已十分接近邀因為隨著齡期的增加,在水泥水化產(chǎn)物的激發(fā)下,日p使沒加括性激發(fā)劑,粉煤灰活性同樣不斷增加,生成越來越多的凝膠體填充在孔隙中:
4 結(jié)論
(1)在微集料填充和活性效應雙重作用下,粉煤灰摻量不大干55%的水泥漿體,無害孔要多于純水泥漿體,而有害孔和多害孔要少于純水泥漿體,從而賦予高摻量粉煤灰水泥基材料一系列高性能
(2)水化早期,粉煤灰微集料填充效應對改善孔結(jié)構(gòu)作用十分顯著。隨著齡期增加,粉煤灰二次水化填充效應對孔結(jié)構(gòu)的改善作用十分顯著,活性激發(fā)劑有助于加速粉煤灰二次水化的填充效應。
(3)水膠比對粉煤灰水泥漿體孔分布產(chǎn)生較大影響,為制備性能優(yōu)良的高摻量粉煤灰水泥基材料,必須降低水膠比且粉煤蕊摻量不宜過高。