孫曉強(qiáng)

北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原材料

（1）水泥：P·O42.5水泥，膠砂抗壓強(qiáng)度3d為25.7MPa，28d為47.1MPa。

（2）粉煤灰：F 類Ⅰ級(jí)粉煤灰，45μm 篩余4.2%，需水量比90%，燒失量2.92%，SO3含量1.87%，28d膠砂活性指數(shù)76%。

（3）礦粉：S95級(jí)，比表面積422m2/kg，流動(dòng)度比98%，燒失量0.91%，SO3含量1.43%，7d、28d膠砂活性指數(shù)分別為76%、97%。

（4）碎石：5mm～31.5mm 的連續(xù)級(jí)配石灰?guī)r碎石，4.75mm～9.5mm、9.5mm～19mm 與16mm～31.5mm 碎石按2：6：2 搭配，壓碎值18.4%，針片狀顆粒含量4.0%，含泥量0.4%，泥塊含量0%。

（5）砂：河砂，Ⅱ區(qū)級(jí)配，細(xì)度模數(shù)2.9，含泥量1.3%，泥塊含量0.1%。

（6）減水劑：緩凝型聚羧酸系高性能減水劑，含固量20.32%，減水率27%。

1.2 混凝土配合比

在混凝土的配制中，采用大量的礦物摻和料來(lái)替代水泥，能夠降低混凝土的水化熱。所以，在本次研究中大摻量礦物摻和料混凝土的配合比為礦粉50%、粉煤灰40%、粉煤灰30%+礦粉20%三種C40 強(qiáng)度的混凝土。并且為了能夠更好的進(jìn)行對(duì)比，還設(shè)計(jì)了兩種不同的普通混凝土，分別是純水泥還有加入了20%粉煤灰的混凝土，詳細(xì)配合比數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。為了能夠確保這5中不同配合比的混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下28d齡期時(shí)，混凝土的強(qiáng)度能夠同處一個(gè)水平線，將三種大摻量混凝土的水膠比值設(shè)定為0.35，而純水泥水膠比設(shè)定為0.40，還有20%的粉煤灰混凝土水膠比設(shè)定為0.38。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 溫度匹配養(yǎng)護(hù)方法

在混凝土試件成型之后，將其放置在20℃左右的溫度下，靜置2～3個(gè)小時(shí)，然后將其帶膜并且表面覆蓋上一層塑料薄膜，放入到高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)變溫養(yǎng)護(hù)，對(duì)于養(yǎng)護(hù)溫度的變化則依據(jù)實(shí)際某工程混凝土實(shí)測(cè)內(nèi)部的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控，在混凝土的內(nèi)部，最高的溫度能夠達(dá)到56.9℃。在完成變溫養(yǎng)護(hù)之后，要將試驗(yàn)箱關(guān)閉，然后等待自然降溫，然后再將其放入至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)是當(dāng)中，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，一直到預(yù)定的齡期。在實(shí)驗(yàn)中，混凝土試件其尺寸都相同，將三個(gè)試件作為一組。強(qiáng)度試驗(yàn)齡期分別為1d、3d、7d、28d 和56d，對(duì)應(yīng)的變溫養(yǎng)護(hù)齡期分別為1d、3d、7d、7d、7d。

表1 混凝土配合比及養(yǎng)護(hù)方式

4.2 5.04 5.04 5.04 F20 F40 K50 F30K20 TMCSC TMCSC TMCSC TMCSC 336 252 210 210 84 168 0 126 0 0 210 84 159 147 147 147 763 768 768 768 1098 1105 1105 1105

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法

這兩種試樣都是同時(shí)完成的，并且在它們的表面都進(jìn)行覆蓋塑料薄膜，然后將這兩種試件放在溫度20℃的環(huán)境當(dāng)中，等待24 小時(shí)，然后拆模，接著在放到濕度為95%、溫度為20℃的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室當(dāng)中，一直到預(yù)定的齡期。

1.3.3 SEM與化學(xué)結(jié)合水測(cè)試

依據(jù)表1的配合比進(jìn)行制定混凝土，然后在采用上述兩種不同的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，接著利用無(wú)水乙醇進(jìn)行分別浸泡，中止水化，最后利用JSM-IT300 型掃描電子顯微鏡實(shí)現(xiàn)SEM 測(cè)試以及使用高溫灼燒法進(jìn)行測(cè)定它們的化學(xué)結(jié)合水含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同礦物摻合料混凝土在溫度匹配養(yǎng)護(hù)與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度對(duì)比

集中不同礦物摻和料混凝土其在不同的養(yǎng)護(hù)方法下，抗壓強(qiáng)度的差別對(duì)比。結(jié)果如下：（1）在這幾組混凝土的配合比都相同的條件下，采用溫度匹配的養(yǎng)護(hù)方法，這幾種混凝土的3d抗壓強(qiáng)度均高于采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法的強(qiáng)度高。還有就是在其他條件不變的情況下，他們的28d強(qiáng)度只有純水泥混凝土的強(qiáng)度要高于溫度匹配養(yǎng)護(hù)方法。（2）這幾種混凝土的試樣在采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法的養(yǎng)護(hù)下，他們的28d強(qiáng)度沒(méi)有較大的差別，但是因?yàn)檫@幾種混凝土的礦物摻和料不同，所以在采用溫度匹配的養(yǎng)護(hù)方法下，他們的強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)較大的差別。尤其是F40、F30K20、K50 這幾種礦物摻和量較大的混凝土，在采用溫度匹配的養(yǎng)護(hù)方式下，他們的強(qiáng)度要明顯的高于C0、F20這兩種混凝土，他們的強(qiáng)度順序?yàn)镕40＞F30K20＞K50＞F20＞C0。

2.2 不同礦物摻合料混凝土在溫度匹配養(yǎng)護(hù)與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下早期化學(xué)結(jié)合水含量的對(duì)比

膠凝材料的漿體其化學(xué)結(jié)合含水量的大小，能夠間接性的反映出其反應(yīng)發(fā)生的情況，到了什么樣的程度，要是化學(xué)結(jié)合含水量越大，則說(shuō)明反應(yīng)的程度越高。在下圖1、2中，就分別表現(xiàn)出了C0、F40、K50、F30K20 這幾種凝膠材料的漿體其在兩種不同的養(yǎng)護(hù)方法下水化1d、3d的化學(xué)結(jié)合水含量。通過(guò)比對(duì)下面這兩張圖可知，不同的凝膠材料，要是采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的方式，則他們的化學(xué)結(jié)合含水量如下：C0＞K50＞F40＞F30K20，而要是采用溫度匹配的養(yǎng)護(hù)方式，則為C0＞K50＞F30K20＞F40，由此可以看出采用溫度匹配的養(yǎng)護(hù)方法，F(xiàn)30K20 的水化程度要比F40高。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下膠凝材料漿體化學(xué)結(jié)合水含量

圖2 溫度匹配養(yǎng)護(hù)條件下膠凝材料漿體化學(xué)結(jié)合水含量

3 結(jié)論

（1）要是采用的養(yǎng)護(hù)方式為溫度匹配，那么就能夠?qū)⒒炷羶?nèi)部的水化溫度極早的揮發(fā)出去，從而促使混凝土其水化的進(jìn)程加快，從而讓混凝土當(dāng)中粉煤灰還有礦粉的化學(xué)活性能夠較早的揮發(fā)，從而使得漿體的結(jié)構(gòu)比較緊密，這洋酒導(dǎo)致大摻量混凝土的3d、7d抗壓強(qiáng)度更高。在進(jìn)行設(shè)計(jì)大摻量混凝土的配合比的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)于混凝土內(nèi)部的水化熱溫升對(duì)于混凝土強(qiáng)度的影響，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)配合比之前，應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際情況，做到全面的考慮。