輔助性膠凝材料對(duì)水泥膨脹性能的影響.pdf

1、水泥在水化硬化過程中產(chǎn)生收縮而引起開裂，從而影響水泥混凝土的安全性與耐久性。在水泥混凝土中引入不同的膨脹組分，以膨脹來補(bǔ)償收縮，是解決這一問題的有效的方法。水泥混凝土中普遍使用各種輔助性膠凝材料，那么它們對(duì)膨脹劑的效果會(huì)產(chǎn)生什么影響?目前對(duì)各種膨脹劑以及各種輔助性膠凝材料影響規(guī)律的研究很多，但缺乏系統(tǒng)的比較，有關(guān)共性的分析更少。
　　 本文主要研究粉煤灰、礦渣、石英粉、硅灰等輔助性膠凝材料對(duì)摻UEA(一種高效低堿膨脹劑)和MgO

2、膨脹劑水泥硬化漿體強(qiáng)度和膨脹性能的影響，并通過XRD、SEM和MIP對(duì)硬化漿體的組成、形貌和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果如下：
　　 (1)粉煤灰和石英粉均降低摻UEA硬化漿體和摻MgO硬化漿體3d、7d和28d強(qiáng)度，而且兩者差異很??；礦渣降低摻UEA硬化漿體的3和7d強(qiáng)度，但是28d強(qiáng)度與基準(zhǔn)漿體接近，而對(duì)摻MgO硬化漿體而言，礦渣降低各個(gè)齡期的強(qiáng)度；硅灰對(duì)水泥硬化漿體強(qiáng)度十分有利，無論是摻UEA硬化漿體和摻MgO硬化漿體，7d強(qiáng)度就

3、與基準(zhǔn)試樣相差不大，到28d時(shí)均比基準(zhǔn)試樣高很多。
　　 (2)28d前粉煤灰和石英粉對(duì)MgO膨脹具有放大作用，但是28d后粉煤灰和石英粉對(duì)膨脹起到抑制作用，其中粉煤灰的作用比較明顯，且在90d后趨于穩(wěn)定；礦渣對(duì)MgO膨脹有明顯的抑制作用，但是這種抑制作用在90d不如粉煤灰，且膨脹仍然在增大；硅灰對(duì)MgO膨脹在14d前有一定的放大作用，但是14d后又明顯抑制了膨脹，且很快趨于穩(wěn)定，在混合材中硅灰硬化漿體的膨脹率最低。
　　

4、 (3)粉煤灰和石英粉對(duì)UEA膨脹在180d內(nèi)一直具有明顯的放大作用，盡管粉煤灰試樣的膨脹在28d已趨于穩(wěn)定和石英粉試樣在90d后趨于穩(wěn)定；礦渣在7d前增大了UEA漿體的膨脹，但7d后又抑制了膨脹，60d后基本膨脹趨于穩(wěn)定；硅灰對(duì)MgO膨脹有明顯的抑制作用，基本在7d后已趨于穩(wěn)定，在各種混合材中，硅灰硬化漿體的膨脹率最低。
　　 (4)UEA和MgO體系中摻入輔助性膠凝材料，在3－28d時(shí)，硬化漿體的主要組成有未水化的C2S和

5、C3S、水化形成的Ca(OH)2，只是MgO體系中存在有較多的未水化的MgO，UEA體系中形成較多的AFt。在同一齡期，隨輔助性膠凝材料摻量增加，和C3S、C2S、CH峰強(qiáng)度降低，隨著齡期的發(fā)展，摻量對(duì)以上各峰強(qiáng)度的影響減小。
　　 (5)3d時(shí)，MgO體系與UEA體系有很大區(qū)別：UEA體系中有大量的針狀晶體生成，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了片狀水化鋁酸鈣，以及沒有反應(yīng)的柱狀的CaSO4·2H2O晶體，到90d時(shí)，AFt晶體很難找到，致使UEA

6、和MgO體系在形貌沒有太大差別。粉煤灰摻入后，只是增加球形的粉煤灰顆粒，而對(duì)其他礦物形貌影響很小。
　　 (6)MgO和UEA都增大體系的孔隙率，摻入粉煤灰和硅灰后明顯降低了硬化漿體的孔隙率，但是粉煤灰對(duì)MgO效果比較顯著，而硅灰對(duì)UEA效果比較顯著。
　　 通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)水泥膨脹的共性及機(jī)制進(jìn)行了探討，得出以下結(jié)論：
　　 (1)盡管不同膨脹源產(chǎn)生的膨脹大小及分布不同，不同輔助性膠凝材料的影響規(guī)律也有差異

7、，但是，對(duì)不同膨脹源和不同輔助性膠凝材料的硬化漿體，輔助性膠凝材料對(duì)膨脹的影響與水泥漿體水化硬化齡期及強(qiáng)度發(fā)展有相似的對(duì)應(yīng)關(guān)系：在較早的水化齡期，強(qiáng)度下降明顯時(shí)，則對(duì)膨脹均有放大作用，而在較長(zhǎng)的水化齡期，強(qiáng)度下降不明顯時(shí)，則表現(xiàn)為對(duì)膨脹的抑制作用。
　　 (2)輔助性膠凝材料的活性越高，對(duì)UEA漿體孔結(jié)構(gòu)的改善效果越好，而活性越差，對(duì)UEA漿體的改善效果越不明顯，而輔助性膠凝材料對(duì)MgO漿體的效果剛好相反。整體而言，輔助性膠凝材