賈洛

摘 要

本文對摻有超細摻合料CaCO3的大流動性混凝土分別從工作性能、力學性能等進行試驗研究。超細摻合料CaCO3摻量在0～5%時，大流動性混凝土的抗壓強度和抗折強度均隨著超細摻合料CaCO3摻量的適當增加而增大，當超細摻合料CaCO3摻量超過5%時，強度隨著摻量增加開始降低但還是高于基準配合比混凝土的強度。摻量為5%時，14d、28d的抗壓強度較基準配合比分別提高了25.85%和21.91%，28d抗折強度較基準配合比提高了22.75% ，因此本實驗的最佳摻量為5%。

關鍵詞

大流動性混凝土;超細摻合料CaCO3;抗壓強度;抗折強度

中圖分類號： TU528 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.002

0 引言

由于混凝土具有取材方便、澆注成型簡單、抗水性好、耐高溫性能好、經(jīng)濟實惠、維護成本低等突出優(yōu)點，使其成為當今社會用途最廣泛的建筑材料之一。大流動性混凝土代表自密實混凝土[1]（Self Compacting Concrete，簡稱SCC）由于高流動性、高抗離析性、高填充性、良好的勻質性等特點為國內(nèi)外大量興起的新型混凝土。將超細摻合料CaCO3摻加入混凝土中，會影響混凝土的性能。黃征宇等[2]對在超高性混凝土中摻入納米CaCO3后，使超高性混凝土漿體流動性減小，各齡期力學性能增強。魏薈薈[3]研究了納米CaCO3對新拌水泥基材的性能影響，明顯提高水泥基材強度。錢匡亮等[4]研究了納米CaCO3中間體對水泥基材料的影響，明顯提高砂漿的抗壓強度。Kawashima等[5]研究了納米顆粒對水泥基材料的改性。研究表明，納米CaCO3的摻入能提高水化速率，并且其分散方式對水化放熱峰的出現(xiàn)與峰值大小有影響，同時對各個齡期相應的抗壓強度都有所提高。J.Camiletti 等[6]研究納米CaCO3對超高性能混凝土早期性能的影響，研究結果表明，超高性能混凝土（UHPC）的干縮值會隨著納米CaCO3摻量的增加而降低。大量研究主要集中在納米級CaCO3對普通混凝土性能影響，本文探究超細摻合料CaCO3對大流動性混凝土力學性能的影響變化規(guī)律，尋求大流動性混凝土性能最佳時的摻量。

1 原材料

1）本實驗采用P.O.42.5祁連山牌普通硅酸鹽水泥。水泥的主要性能指標符合規(guī)范要求;

2）細骨料采用實驗采用天然河砂。Ⅱ區(qū)中砂，細度模數(shù)為3.04，表觀密度2640kg/m3，粗骨料采用公稱粒級5～20mm連續(xù)級配卵石，表觀密度2710kg/m3;

3）粉煤灰，采用河南某公司生產(chǎn)的二級粉煤灰，SiO2占56.74%，Al2O3占24.58%，其他18.68%;

4）超細摻合料CaCO3，上海某公司的白色粉末狀產(chǎn)品，碳酸鈣含量（%）≥98.5，鹽酸不溶物（%）≤0.05，燒失量（%）43.4;

5）減水劑為某化工廠生產(chǎn)的聚羧酸高效減水劑，含固量25.8%，減水率28%;拌合用水采用可供人類使用的自來水。

2 配合比及實驗方案

1）超細摻合料CaCO3等量取代水泥，摻量分別為膠凝材料總量的1%、3%、5%、7%、9%，進行大流動性混凝土配合比設計，各種材料用量見表1。

2）將以上配合比的各種材料進行拌和，首先測試坍落擴展度，然后分別成型100mm×100mm×100mm的立方體試塊和150mm×150mm×300mm的棱柱體試塊，進行標準養(yǎng)護28d，進行測定極限強度試驗。

3 結果分析

不同超細摻合料CaCO3摻量的抗壓強度和抗折強度結果見圖1和圖2。

由圖1和圖2知，當CaCO3摻量不超過5%時，隨著超細摻合料CaCO3摻量增加，14d、28d的抗壓強度較基準配合比分別提高了25.85%和21.91%，28d抗折強度較基準配合比提高了22.75%，齡期14d和28d的強度都提高了;當CaCO3摻量超過5%，齡期14d、28d的抗壓強度和抗折強度呈下降趨勢，但仍然高于基準配合比混凝土的強度。這主要是因為所使用的超細CaCO3粒徑小，活性高，比表面積大使混凝土內(nèi)部結構更加致密;CaCO3能起到微集料作用，填充在水泥與粉煤灰之間所產(chǎn)生的間隙中，對膠凝材料體系的密實度有所提高，從而提高了混凝土強度;但是當CaCO3摻量過多時，容易發(fā)生團聚現(xiàn)象，依附在水泥顆粒表面阻礙水泥發(fā)生水化反應。

4 結論

通過探究超細摻合料CaCO3對大流動性混凝土力學性能得出：當CaCO3不超過5%時，齡期14d和28的抗壓強度都提高，超過5%以后，14d的抗壓強度、28d的抗壓強度和抗折強度都有所降低。這主要是因為超細CaCO3粒徑小，活性高，比表面積大，水化形成的C-H-S凝膠以其為晶核，形成網(wǎng)狀結構，使混凝土內(nèi)部結構更加致密，加之微集料作用，填充在水泥與粉煤灰之間所產(chǎn)生的間隙中，對膠凝材料體系的密實度有所提高;但是當CaCO3摻量過多時，容易發(fā)生團聚現(xiàn)象，依附在水泥顆粒表面阻礙水泥發(fā)生水化反應。故通過研究，確定超細摻合料CaCO3的最佳摻量為5%。

參考文獻

[1]侯景鵬.張璐.自密實自密實混凝土配合比設計及其性能試驗研究[J].混凝土，2013（2）.

[2]黃政宇，祖天鈺.納米CaCO3對超高性能混凝土性能影響的研究[J].硅酸鹽通報，2013，32（6）：1103-1109.

[3]魏薈薈.納米CaCO3對水泥基材料的影響及作用機理研究[D].哈爾濱工業(yè)大學第56頁.

[4]錢匡亮，張津踐，錢曉倩，等.納米CaCO3中間體對水泥基材料性能的影響[J].材料科學與工程學報，2011，29（5）：692-697.

[5]Kawashima Shiho，Hou Pengkun，Corr David J，Shah Surendra P.Modification of cement-based materials with nanoparticles[J].Cement & Concrete Composites，2013（36）：8-15.

[6]J.Camiletti，A.M.Soliman，M.L.Nehdi.Effects of nano-and micro-limestone addition on early-age properties of ultra-high-performance concrete[J].Materials and Stru ctures，2013，（46）：881-898.