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沸石粉高性能混凝土的强度

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  高性能混凝土应具有高的强度,以满足高层、轻质和大跨结构对材料的要求。混凝土的强度由浆体、骨料和浆体/骨料界面区的强度所决定,而浆体/骨料界面区的结合强度往往成为混凝土强度的控制因素。利用矿物掺和料的密实填充效应和火山灰效应,使胶凝材料体系均匀密实,浆体的孔隙率降低,界面区的CH晶相含量减少,从而可以提高混凝土的后期强度。采用普通硅酸盐水泥,掺加(10~20)%沸石粉等量取代水泥,得出的混凝土抗压强度试验结果认为,沸石粉高性能混凝土的早期强度均比基准混凝土低,且沸石粉取代水泥率越大,强度降低的幅度也越大。而到28d龄期时,沸石粉掺量在(10~20)%的高性能混凝土强度都比基准混凝土高,且沸石粉掺量10%时沸石粉的强度效应发挥得最好。

  沸石粉混凝土的早期强度较低,原因是掺沸石粉取代水泥则胶凝材料体系中活性较高的熟料矿物C3S和C3A含量相对降低,故早期强度略低。而在水泥水化后期,沸石粉中活性的SiO2和Al2O3在高碱性水泥胶凝体系中被激发,与水泥的水化产物CH发生火山灰反应,提高了水泥的水化程度,降低了液相中的CH浓度,生成对强度贡献较大的CSH和CAH凝胶,减少了混凝土的孔隙率。而且,由于沸石粉内在的格架状结构,内部孔隙具有巨大的内表面能,沸石粉的亲水性较强,在浆体中起到蓄水作用。沸石粉内部的孔吸收拌和水,克服了混凝土经时泌水性,而使混凝土黏性增加,沸石粉吸水后体系膨胀,骨料裹浆量提高,改善了骨料2浆体的界面。在水泥持续水化过程中需要用水,这时被沸石粉吸附的水又能逐渐释放出来,对水泥的水化起到自养护作用。另一方面,浆体内部产生自真空作用使浆体和骨料产生紧密的包裹,最终凝结成一个致密的整体,从而使混凝土的后期抗压强度和抗拉强度有较大增长,耐久性得到很大改善。