粉煤灰輕骨料混凝土抗硫酸鹽腐蝕及微結(jié)構(gòu)特征研究.pdf

1、輕骨料混凝土在滿足強(qiáng)度要求的同時(shí)，既能減輕自重，有效增加橋梁跨徑，縮小構(gòu)件尺寸，減少橋墩數(shù)量，又能提高基體抗腐蝕性能，節(jié)約基礎(chǔ)處理費(fèi)用等，這一特性將為其在橋梁、高層建筑中的拓展應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以粉煤灰等量取代水泥，制備了用于大跨度橋梁和高層建筑的粉煤灰輕骨料混凝土，并通過系統(tǒng)試驗(yàn)，對(duì)輕骨料混凝土進(jìn)行了早期力學(xué)和抗硫酸腐蝕等方面的綜合研究。其中包括粉煤灰輕骨料混凝土配合比、拌合物性能以及早期

2、力學(xué)性能等。在力學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究了硫酸鹽溶液干濕循環(huán)，對(duì)粉煤灰輕骨料混凝土抗壓強(qiáng)度腐蝕影響;與此同時(shí)，引入了工業(yè)CT試驗(yàn)和壓汞試驗(yàn)，對(duì)硫酸鹽腐蝕后結(jié)構(gòu)內(nèi)部細(xì)觀裂紋擴(kuò)展規(guī)律和孔隙變化作出了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，總結(jié)了其相關(guān)影響因素。主要研究成果如下:
　　(1)在配合比試驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究了粉煤灰等級(jí)、粗細(xì)骨料類型以及粗骨料預(yù)濕時(shí)間對(duì)輕骨料混凝土工作性能影響。結(jié)果表明，隨粉煤灰細(xì)度的增加，輕骨料混凝土工作性能明顯提高;相比于破碎型輕骨料混凝土，在

3、相同配合比條件下，圓球型輕骨料混凝土流動(dòng)性較好，但保水性有所降低，有離析現(xiàn)象產(chǎn)生;在相同水膠比條件下，砂細(xì)度模數(shù)在2.4～2.8區(qū)間時(shí)，輕骨料混凝土基本性能將達(dá)到最優(yōu)值。
　　(2)不同細(xì)度等級(jí)、不同摻量粉煤灰等量取代水泥，并研究了其對(duì)輕骨料混凝土力學(xué)性能影響。結(jié)果表明，由于粉煤灰早期活性較低，輕骨料混凝土3d抗壓強(qiáng)度均低于基準(zhǔn)樣，粉煤灰細(xì)度越高，輕骨料混凝土強(qiáng)度上升越快，超過28d抗壓強(qiáng)度影響較小。
　　(3)用一級(jí)粉煤灰

4、等體積取代30％普通砂，與此同時(shí)，用超細(xì)粉煤灰或者硅灰等量取代水泥，研究其對(duì)輕骨料混凝土抗硫酸鹽腐蝕性能影響。結(jié)果表明，Na2SO4溶液濃度在0～10％范圍內(nèi)，粉煤灰輕骨料混凝土抗壓強(qiáng)度在干濕循環(huán)20次時(shí)達(dá)到最高值，超過20次后強(qiáng)度下降較快;在干濕循環(huán)條件下，礦物摻合料能在一定程度上提高了輕骨料混凝土抗蝕性，同時(shí)，還增強(qiáng)了輕骨料與砂漿界面粘結(jié)性能，優(yōu)化了漿-骨界面過渡區(qū)，延緩了SO42-對(duì)結(jié)構(gòu)基體的進(jìn)一步侵蝕。
　　(4)在制備粉

5、煤灰輕骨料混凝土基礎(chǔ)上，引入壓汞試驗(yàn)，研究了礦物摻合料對(duì)輕骨料混凝土內(nèi)部孔隙影響。結(jié)果表明，礦物摻合料使輕骨料混凝土內(nèi)部孔徑明顯減小，50～100 nm孔徑體積分?jǐn)?shù)明顯增多。摻超細(xì)粉煤灰或者硅灰后，輕骨料混凝土＜100nm孔徑體積分?jǐn)?shù)分別為普通混凝土的1.39，1.46倍。
　　(5)用破碎型和圓球型頁巖陶粒，在制備兩種不同輕骨料混凝土基礎(chǔ)上，引用工業(yè)CT試驗(yàn)，研究了干濕循環(huán)作用下，硫酸鹽溶液對(duì)輕骨料混凝土斷面CT數(shù)、裂紋擴(kuò)展及演