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碱矿渣混凝土基本力学性能试验研究

发布时间:2019-07-23 11:18
【摘要】:以水玻璃和Na OH作为激发剂,矿渣微粉作为胶凝材料,硫铝酸钙氧化钙膨胀剂作为掺合料,制备碱矿渣混凝土基本力学性能试验标准试件,开展其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、弹性模量和泊松比基本力学性能试验研究.结果表明:碱矿渣混凝土表现出良好的早强性能,SEM微观分析显示骨料与浆体界面间未见明显过渡区,膨胀剂的掺入可以提高碱矿渣混凝土的早期(1 d、3 d)强度,降低后期(28 d)强度;同强度等级的碱矿渣混凝土的抗拉韧性要优于普通硅酸盐混凝土,弯拉强度、弹性模量和泊松比与普通硅酸盐混凝土相当;膨胀剂的掺入对弯拉强度有较大幅度的降低;已有弹性模量各建议计算式计算结果中与试验值最为接近的为中国规范.
【图文】:

碱矿渣混凝土界面过渡区SEM图


钙,其中氧化钙采用了特殊处理技术,控制其与水反应生成氢氧化钙晶体的速率,,使其膨胀动力与混凝土干缩发展规律相适应,达到补偿混凝土收缩的作用.而试验中采用的激发剂溶液呈碱性,会破坏膨胀剂中氧化钙组分表面的阻水薄膜,进而加速氧化钙的反应速率.同时,由于膨胀剂水化反应速率加快而消耗大量水分,致使激发剂溶液浓度有所提高,从而加速了聚合反应的速率,因而掺膨胀剂的无机聚合物混凝土相对于未掺膨胀剂的混凝土早期强度高,但是由于反应加速,其内部的缺陷、孔隙也会相应增多,致使材料后期强度相对降低.图1碱矿渣混凝土界面过渡区SEM图Fig.1InterfacialtransitionzoneSEMimageofAASC采用电镜扫描(SEM)对已压碎碱矿渣混凝土的界面过渡区进行电镜扫描,电镜扫描图如图1所示.由图1可见,浆体与粗骨料间紧密黏合,未发现明显的界面过渡区及裂纹,表明碱矿渣混凝土浆体和骨料间具有较高的黏结强度,也是导致其早期强度较高的原因之一.2.2劈裂抗拉强度图2为碱矿渣混凝土劈裂试件典型破坏形态图,由图2可见试件破坏形式均为中间截面断裂.表4为碱矿渣混凝土28d劈裂抗拉试验结果,由表4可见,其28d劈裂抗拉强度大于4MPa,折算成轴拉强度,其均值为3.71MPa.GB50010-2010《混凝土结构设计规范》[11]中C75和C80的轴拉强度标准值分别为3.05MPa和3.10MPa,均小于碱矿渣混凝土的轴心抗拉强度标准值,表明碱矿渣混凝土较普通硅酸盐混凝土具有更好的抗拉韧性,分析主要是因为碱矿渣胶凝材料具有较好的黏结强度.图2劈裂试件破坏形态图Fig.2Damageformofsplitspecimen2.3弯拉强度表5为混凝土弯拉强度试验结果.同等级C60混凝土28d的立方体抗压强度试验值为54.50MPa.由表5可见,同等级条件下,普通硅酸盐混凝?

劈裂试件破坏形态图


反应的速率,因而掺膨胀剂的无机聚合物混凝土相对于未掺膨胀剂的混凝土早期强度高,但是由于反应加速,其内部的缺陷、孔隙也会相应增多,致使材料后期强度相对降低.图1碱矿渣混凝土界面过渡区SEM图Fig.1InterfacialtransitionzoneSEMimageofAASC采用电镜扫描(SEM)对已压碎碱矿渣混凝土的界面过渡区进行电镜扫描,电镜扫描图如图1所示.由图1可见,浆体与粗骨料间紧密黏合,未发现明显的界面过渡区及裂纹,表明碱矿渣混凝土浆体和骨料间具有较高的黏结强度,也是导致其早期强度较高的原因之一.2.2劈裂抗拉强度图2为碱矿渣混凝土劈裂试件典型破坏形态图,由图2可见试件破坏形式均为中间截面断裂.表4为碱矿渣混凝土28d劈裂抗拉试验结果,由表4可见,其28d劈裂抗拉强度大于4MPa,折算成轴拉强度,其均值为3.71MPa.GB50010-2010《混凝土结构设计规范》[11]中C75和C80的轴拉强度标准值分别为3.05MPa和3.10MPa,均小于碱矿渣混凝土的轴心抗拉强度标准值,表明碱矿渣混凝土较普通硅酸盐混凝土具有更好的抗拉韧性,分析主要是因为碱矿渣胶凝材料具有较好的黏结强度.图2劈裂试件破坏形态图Fig.2Damageformofsplitspecimen2.3弯拉强度表5为混凝土弯拉强度试验结果.同等级C60混凝土28d的立方体抗压强度试验值为54.50MPa.由表5可见,同等级条件下,普通硅酸盐混凝土的弯拉强度为8.70MPa,碱矿渣混凝土的弯拉强度为8.40MPa,二者弯拉强度相当,但掺入膨胀剂后其弯拉强度降低幅度较大,最大降低幅度接近30%.产生此结果的原因分析主要是因为膨胀剂的掺入加剧了混凝土内部孔隙和缺陷,降低了胶凝材料与骨料间的黏结力,混凝土原有结构被破坏.表4劈裂抗拉试验结果Tab.4Splittingtensiletestresults试件编号劈
【作者单位】: 黄淮学院建筑工程学院;信阳师范学院建筑与土木工程学院;
【基金】:河南省科技攻关项目(172102210453) 河南省高等学校重点科研项目(16B560009,17A560009) 信阳师范学院青年科研基金项目(NO.42)
【分类号】:TU528

【参考文献】

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3 范小春;刘东;颜岩;袁波;卢哲安;;无机聚合物混凝土路面板不同龄期抗压性能试验研究[J];混凝土;2012年04期

【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2518121

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