養(yǎng)護(hù)制度對(duì)活性粉末混凝土強(qiáng)度的影響及其機(jī)理研究

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1、水泥與混凝土廣東建材2010年第1期養(yǎng)護(hù)制度對(duì)活性粉末混凝土強(qiáng)度的影響及其機(jī)理研究江桂華1林東2林永權(quán)3李偉中3(1廣州番祥建筑材料有限公司)(2華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)(3越秀水泥集團(tuán))摘要：本文系統(tǒng)地研究了不同養(yǎng)護(hù)制度下活性粉末混凝十強(qiáng)度的變化。研究表明，水熱養(yǎng)護(hù)有利于提高RPC的抗折強(qiáng)度，而干熱養(yǎng)護(hù)，尤其是高溫干熱養(yǎng)護(hù)則有利于提高RPC的抗胝強(qiáng)度。最后利用掃描電鏡結(jié)含能譜分析，對(duì)活性粉末混凝土的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。分析結(jié)果表明，在不同養(yǎng)護(hù)制度下，水化產(chǎn)物的組成和形貌郜發(fā)生r變化。隨著養(yǎng)護(hù)溫度的升高，水化產(chǎn)物的Ca／Si逐漸降低，結(jié)晶程度逐步提高。80℃熱水養(yǎng)

2、護(hù)乍成Ca／Si為1．6的蠕蟲狀水化產(chǎn)物，80℃蒸汽養(yǎng)護(hù)生成Ca／Si為2．0的紡錘狀水化產(chǎn)物，105℃f：熱養(yǎng)護(hù)牛成Ca／Si為1．0的針狀水化產(chǎn)物，200℃千熱養(yǎng)護(hù)生成Ca／Si為0．8的草葉狀的托勃莫來石。關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土；養(yǎng)護(hù)制度；強(qiáng)度；微觀結(jié)構(gòu)活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete，簡稱RPC)是一種新型超高性能混凝土，是法國Bougyues在1990～1995年期問研究成功的一種新型高性能混凝土[i-2]，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到200～800MPa，抗拉強(qiáng)度為25～150MPa，斷裂能高達(dá)40000J／m2，是普通混凝土的300倍，具有廣

3、泛的應(yīng)用前景[3-4]。可以應(yīng)用到軍事工程、防核泄漏工程、對(duì)抗腐蝕有較高要求的管道運(yùn)輸工程以及其他對(duì)強(qiáng)度要求較高的土木建筑工程領(lǐng)域崢7l。眾所周知，養(yǎng)護(hù)方法和養(yǎng)護(hù)制度對(duì)水泥水化有重大影響，如水化速度、水化率、水化生成物的結(jié)晶度及晶體形貌、孔隙率、孔結(jié)構(gòu)、放熱速度、收縮與裂縫、水泥漿流變演變進(jìn)程等．養(yǎng)護(hù)不好會(huì)使混凝士的物理力學(xué)性能和耐久性能劣化。為了獲得力學(xué)性能優(yōu)異、耐久性能良好的RPC，需要對(duì)養(yǎng)護(hù)制度與其性能的關(guān)系進(jìn)行深入的研究【8】。1原材料及試驗(yàn)方法1．1原材料水泥選用珠江水泥廠生產(chǎn)的粵秀牌PII42．5水泥，其化學(xué)成分及物理性能見表l。細(xì)砂采用福建平潭產(chǎn)的GBl77

4、標(biāo)準(zhǔn)砂，其粒徑范圍O．25～O．65mm，密度2．599／cm3。硅灰采用山西陽泉硅灰，SiO。含量大于90％，平均粒徑為0．15um，比表面積介于18000～22000mZ／kg(采用氮吸附法即BET法測定)，使用前先進(jìn)行預(yù)處理[9】。石英粉采用佛山鴻輝陶瓷原料有限公司生產(chǎn)325目石英粉，SiO：含量為99％。高效減水劑采用聚羧酸系高效減水劑，減水率30％以上。1．2試驗(yàn)方法1．2．1成型RPC的配合比(所用材料的用量均以質(zhì)量計(jì)，除特別說明外，下同)見表2。將稱量好的硅灰、高效減水劑、砂、水泥和石英粉倒入水泥膠砂攪拌機(jī)中，攪拌5分鐘，攪拌完畢后，裝模。本試驗(yàn)采用40m×

5、40mmX160n眥n試模，裝模時(shí)分兩層裝，裝完第一層后在水泥膠砂振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)60次后裝第二層，全部裝完后再在水泥膠砂振表2RPC配合比l水泥I硅灰I石英粉}細(xì)砂I減水劑l水匱]]二應(yīng)m!丑]!]夏面硎表1水泥化學(xué)組成及物理性質(zhì)化學(xué)組成／％密度比表面積名稱燒失量Si02A1203Fe203Ca0MgOS03K20N印／g·cm一3／m2·k91水泥1．0621．25．45．O64．81．52．73．14380凝結(jié)時(shí)即／min安定性強(qiáng)度／肝a細(xì)度／％80um篩孔篩余標(biāo)準(zhǔn)稠度／％抗彎抗壓初凝終凝餅法雷式法3d28d3d28d2．825．5llO180合格5．725．947．5

6、—18—廣東建材2010年第1期水泥與混凝土動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)60次刮平成型。1．2．2養(yǎng)護(hù)試件成型后帶模放入溫度20±2℃、濕度大于90％的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)，24h后拆模、編號(hào)，再將試件分別按表3所列的養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。表3試件養(yǎng)護(hù)制度編號(hào)溫度養(yǎng)護(hù)類型齡期l20±2℃標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d2dII80℃蒸汽養(yǎng)護(hù)4d7d2dⅢ80℃熱水養(yǎng)護(hù)4d7d2dⅣ105℃干熱養(yǎng)護(hù)4d8hV200℃高溫干熱養(yǎng)護(hù)ld2d1．2．3力學(xué)性能試驗(yàn)對(duì)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、熱水養(yǎng)護(hù)、干熱養(yǎng)護(hù)和高溫干熱養(yǎng)護(hù)到達(dá)齡期的試件，放至試件達(dá)到環(huán)境溫度和表于(濕養(yǎng)試件)之后進(jìn)行強(qiáng)度測試。強(qiáng)度測試參照GB／T17671-

7、1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢測方法》的規(guī)定進(jìn)行?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)采用濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的60t實(shí)驗(yàn)機(jī)?？拐蹚?qiáng)度試驗(yàn)采用美國Instron萬能試驗(yàn)機(jī)。1．2．4微觀測試采用荷蘭FEI公司的Quanta200型環(huán)境掃描電子顯微鏡對(duì)RPC試樣的細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。所有用于掃描電鏡的試樣均為在RPC強(qiáng)度試驗(yàn)的破壞試件上制取，烘干后浸沒在無水酒精中，以終止其水化反應(yīng)。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2．1養(yǎng)護(hù)制度對(duì)RPC抗折強(qiáng)度的影響本文通過大量的試驗(yàn)對(duì)不同養(yǎng)護(hù)制度下的強(qiáng)度增長規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，各種養(yǎng)護(hù)制度下的抗折強(qiáng)度值如圖l所示。由圖l可以看出，幾種不同的養(yǎng)