《超细矿物掺合料对水泥净浆流动度的影响.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超细矿物掺合料对水泥净浆流动度的影响.doc（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、超细矿物掺合料对水泥净浆流动度的影响逛饷铜凇,缘.巾,f氖动度,天津建材1999年第3期超细矿物掺合料对水泥净浆流动度的影响)1,前言随着现代施工技术的提高,对混凝土的要求也越来越高,高性能混凝土成为研究的一个热点.高性能混凝土要求具有较高的机械性能,较好的施工性能和较好的耐久性能.为了实现这一目标,高效减水剂和矿物掺合料成为必备的材料.尤其矿物掺舍料被混凝土界认为是混凝土的第六组份.加入超细矿物掺合料,可降低新拌混凝土的屈服应力,改善流变性能,坍落度的经时损失变小,不离析,不泌水;硬化后,与水泥的水化产物发生二次反应,提高混凝土的机械强度和耐久性,降低初期水化热减少初期温差产生的裂纹.活性混
2、合材粉磨至超细时具有了新的特性:较高的表面能,较好的填充效应,化学活性变高,需水量变小,是配制高强高性能混凝土的理想材料.我们在超细液态渣的基础上,辅以其它活性材料优选复配获得了性能TxX-4of丁口f更为优异的矿物掺合料.超细矿物掺合料对混凝土有很多益处,如增强,改善流动性能,改善耐久性能等.以前,人们对掺和料对净浆的流动度的影响做了较多的研究,但尚无人研究它对流动度经时损失的影响.本文将着重讨论矿物掺台料对水泥净浆流动度损失的影响,供人们在认识,解决混凝土坍落度损失及其流动性能时参考.2,原材料及实验方法2.1原材料(1)水泥天津水泥厂525#普通硅酸盐水泥(2)矿物掺和料采用自制矿物掺舍
3、料,磨细矿渣粉A,自制矿物掺合料B,赤峰元宝山产I级粉煤灰(FA)及磨细石英粉(S).矿物掺合料物理性能和化学成分见表1,表2.矿掺台料比表面积表1AB项目FA(I)SA1A2A3A4B1丑2133/34勃氏比表面4000500060007000350045005500650035004600积(m/矿物掺合料化学成分表2编号SiFezICaOMgOONn2OLOssA35.7112.301.25l36.610.070.730.850820B38.7821.406.0926.03280.700.24180FA57.8121.5885343742.222.791590830551999年第3期天
4、津建材(3)高效减水剂高效减水剂选用非引气型uN卜_5(减水率为l5%_25%),由天津市雍阳高效减水剂厂生产,无缓凝成分.2.2实验方法及内容(1)实验方法水泥净浆流动度按JGJ56-84(砼减水剂质量标准和实验方法规定进行,测定30秒,30,60,90,120分钟的浆体扩展度.将称量好的水泥(此实验中均为525#普硅),水,矿物掺和料及高效减水剂放入水泥净浆搅拌锅内,低速预拌20秒,然后高速搅拌至3分钟.装入净浆流动度筒内,以浆体在玻璃板上自由流淌30秒时的扩展度表示浆体的流动度.(2)实验内容考察矿物掺合料细度,掺量,品种等因素对水泥净浆流动度经时损失的影响.3,实验结果3.1不同细度矿
5、物掺和料对水泥浆体流动度的影响(1)A矿物掺和料实验结果见表3.不同细度矿物掺和料A的浆体流动度表3扩展度(mm)编号mT1in30min60rain90mJn120min空白231162153130ll7A12212202o7186163A22402302l2196173A3240239219199186A4238221195166138注:W/B=029,UNF一5掺量06%.掺合料替代水泥量25%.由表3实验结果可见,与空白实验相比,不同细度的掺和料均使水泥浆体流动性能大大改善,表现在不仅使浆体初始流动度增大,而且其流动度的保持效果也较纯水泥好.可以看出,净浆流动度随细度的增加,其流动性
6、能变好.但当细度达到7000时,流动性变坏,可能是由于细度高,比表面积大,需要超塑化剂的量较大,但仍比纯水泥的效果好.(2)B矿物掺和料实验结果见表4.B不同细度矿物掺和料的浆体流动度表4绵扩展度(ram)号0rain30mJnCo0min90min120min空白2311621531301l7日a22122D207186163皿24023022321020313324O239219199196134238215195176168注:W/B=0.29,UNF一5掺量0.5.j6.掺合料替代水泥量25%.由表4实验结果可见,B矿物掺和料掺人后均可使水泥浆体流动度增大(与空白实验对比).随细度增加
7、流动性变好,但当细度太大时,则反之,这与A相同.但总体来说,B较A的流动性要好.3.2超细矿物掺和料不同掺量对水泥浆体流动度的影响(1)A不同掺量的影响在本实验中,我们选定了细度为5o00cm2/g的A2作为研究对象.实验结果见表5.由表5可见,A不同掺量时对浆体初始流动度和流动度保持均有较好影响,掺量小于25%时,随着矿物掺和料掺量的增加,水泥浆体流动度逐渐增大,保持效果也好;掺量大于25%时,随着掺量的增加,初始流动度减小,保持效果也变差.(3)B2不同掺量的影响实验选用m(5000em/g)掺和料,考察3l天津建材1999年第3期其不同掺量时浆体的流动度,实验结果见表7A2不同掺量时浆体
8、流动度表5序替代水泥扩展度?rm-n)号量(%)0min30min60min90mln120m|n10231l621s313%1215必1991811541423202242021851601504252402302121961735302372222O4186162635233217178163158注:W/B=029,UNF一5掺量06%.B2不同掺量时浆体流动表表6I喜掺量扩展度(mm)(%)0rain30rain60rain90mln120rain1023116215313011721523418016514912832024021519517916542524222921019619
9、0530245,2192021831.72635247225204l昕173注:W/B=0.29,UNF一5掺量0.6%.由表6可知.B以不同比例掺人后,均使初始流动度有所增长(最大增幅为l1%).随掺量的增大,扩展度略有增长,大大优于空白实验的水泥浆体流动性,其随掺量变化的规律与A2相似.?j.3不同品种掺和料对净浆流动度经时损失的影响试验结果见表7由表7可知,不同的矿物掺台料对水泥净浆流动度的影响不同,活性矿物掺合料A1,A2可明显改善水泥净浆的流动度及经时损失,而石英粉有不利影响.4,分析与讨论324.1不同细度的影响不同品种对水泥净浆流动度的影响表7扩展度(mm)种类0mln30rai
10、nl60m|n90min120m_mA2245224I21120186132242230l223210203FA245235I226215210S1921461125综合表3,表4可知,A,B均可使浆体流动度得以改善,且受细度影响较大,细度为50006000cm2/g时,水泥浆体流动度最大,在此范围之外,影响则要差一些,B比A的效果好.加入不同细度矿物掺和料后引起流动1999年第3期天津建材度变化的原因为:众所周知,矿物掺合料主要以玻璃态材料为主,玻璃态材料是高温熔体经水淬急冷阻止了结晶,没有形成完整的硅氧链空间骨架,在硅氧链上形成极多断裂点.在断裂点的(SiO,)一剩余电价未饱和,处于高能状
11、态,磨至超细时,断裂点急剧增加,遇到降低表面能的高效减水剂,迅速吸附而产生很强的分散性.这种极强的分散性降低了水泥浆体的屈服应力,使得水泥浆体具有较大的初始流动度和较小的经时损失.细度不同时,其表面能不同,越细的粒子其表面能越高,吸附超塑化剂的能力越强,分散作用越强,其降低屈服应力的能力越强,表现在浆体的流动度增加和经时损失变小.但当细度太大时,由于表面能太高而需要更多的表面活性剂.另外,湿润比表面积增大,需要的水量增加,故此A4的经时损失变大.另外,不同细度的矿物掺和料对水泥粒子间隙和网状结构填充性不同,细度越细,填充效果越好.按照Aim和Golf模型,把掺有超细矿渣颗粒与水泥颗粒的直径比,
12、比值越小,最紧密堆积值越太,则其新拌浆体中填充于颗粒间隙的填充水量越少.从提高颗粒堆积密度考虑,A4最细(为7000),其填充效果更显着,但由于其比表面积增大,在减少了新拌浆体填充水量的同时,又增加了满足和易性所需用水量,同时其高的表面能使其自身或对水泥产生吸附现象,在一定程度上形成絮状结构浆体,使掺加较细矿物掺合料的水泥浆体的流动度有所降低.A1,B1相对较粗些(3500crTl2),与水泥细度相差不多(3200c左右),加人后起不到填充效应或填充效应很小,减水作用不太明显.4.2不同掺量的影响综合表5,表6,表7可知,A,B两种超细粉(细度5000cm2/g)的掺人,均可使水泥浆体流动度得
13、以改善,且均有同一最佳掺量,即掺和料替代量为25%左右,在此掺量范围内,不仅初始流动度提高,而且可控制流动度90min损失率在25%以内(UNF一5掺量为0.6%).加人不同掺量超细粉矿物掺和料引起流动度变化的原因为:通常用的水泥,由于粒度分布不够合理,颗粒间的孔隙率较高(约05左右),新拌水泥浆体除了满足和易性所需用水量,还有一部分水将填充于颗粒间的孔隙中,对浆体和易性没有任何贡献,造成水泥需水量太.加人一定量比水泥颗粒细水的超细脑筋物掺合料:a.可填充于水泥粒子间隙和絮凝结构中,占据了充水空间,使原来粒子间隙和絮凝结构中水分释放出来,使浆体稀化,此即填充效应Ib.矿物掺和料的反应活性比水泥
14、要弱些,填充水泥间隙中的掺和料可以起到屏障作用,阻止水泥水化产物形成网状结构,即为缓凝作用;c.细度合理,掺量合适时,可使水泥系统达到最紧密堆积,间隙和絮凝结构中的水分达到最大限度的排除,同时,分-在水泥粒子之的一定数量的微粉玻璃矿物可以起到滚珠轴承的润滑作用,减小水泥粒子或絮凝结构体之间的粘滞阻力,达到增加流动性的效果,即此时的水泥浆体流动度最大.细度,掺量偏小,不能达到最佳填充效果;细度,掺量过太,可提高堆积密度,但超细粒子过多,除填充于水泥颗粒之间外,有较多的粒子存在于胶凝体系中,需要湿润水较多,使得水灰比变太而最终影响到浆体流动度.5,结论1.超细矿物掺合料A,B均可改善浆体的流动度和流动度经时损失.在此实验条件下,最佳掺量为25%,最佳细度为50006000cmz/g,B掺和料由于玻璃态含量最高,对浆体流动性能影响更显着.2.超细矿物掺合料改善流动度的机理为玻璃态材料吸附高教减水剂的分散作用,微粒的填充效应和缓凝作用.33