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微硅粉作矿物掺合料对混凝土孔结构的影响
微硅粉作矿物掺合料对混凝土孔结构的影响:
微硅粉被广泛应用于高强度等级混凝土中。采用微硅粉制备高性能混凝土并研究其对混凝土孔结构的影响,表2为 C80 混凝土试验室配合比。
在拌制混凝土过程中,发现掺入微硅粉的混凝土具有良好的保水、保坍性,虽然坍落度有所降低,但混凝土工作性能良好。表 3 为 C80 混凝土试验结果,从表 3 可以看出,混凝土坍落度随微硅粉掺量的增加会产生不同程度的降低,当掺量达到 12%时坍落度只有 75 mm,掺量 15%时仅为 25 mm,和易性较差,不易于施工。混凝土抗折强度均在8~10 MPa 之间;随微硅粉掺量的增加混凝土抗压强度先增大后减小,28 d 抗压强度以 H3 组最高,达到了 95.7 MPa,其对应的微硅灰掺量为 10%,矿粉掺量为 20%。
对混凝土高强度成因,选取最优组(H3,微硅粉掺量10%)作对比样,选取微硅粉掺量最低组(H1,微硅粉掺量3%)作空白样,进行 MIP 法孔结构分析。测试数据经 origin
作图得到混凝土孔径分布如图 11、12 所示。
图 11 为孔径分布曲线图,可以看出两组试样孔径分布近似呈现“正太分布”,10%掺量组孔径分布曲线在 3%掺量组的“左下边”,可直观地看出前者“最几可孔径”小。图中
3%、10%掺量曲线当孔径大于 40 nm 时,纵坐标值很小,说明这一孔径范围内孔的数量较少;孔径约 20 nm 时,3%掺量孔径分布曲线达到最大值,孔径约 15 nm 时,10%掺量孔
径分布曲线达到最大值,说明混凝土内部相应径孔的孔出现概率大。
从图 12 累积进汞量分布曲线可以看出:孔径大于 40 nm时,两组曲线累积进汞量较低,进一步证明了混凝土内部孔径大于 40 nm 的孔数量少;当孔径小于 40 nm 时,两组曲线累积进汞量迅速增长,表现为此阶段汞在外压下迅速进入 40 nm 以下孔,说明孔的数量较多。总体上,10%掺量组的累积进汞量比 3%掺量组要低,因此前者总孔容低,孔隙率小而由试验测定的 10%掺量微硅粉的混凝土内部平均孔径为 13.8 nm,孔隙率为 4.89%;3%掺量微硅粉的混凝土内部平均孔径为 20.0 nm,孔隙率为 7.74%,因此 10%掺量组混凝土内部孔结构优于 3%掺量组。
综上所述,微硅灰应用于混凝土中可以极大地改善混凝土内部孔结构,减小有害孔径,降低孔隙率,使混凝土内部更密实,强度更高。