硅粉混凝土的靜態(tài)壓縮試驗(yàn)研究

林振榮， 彭 利， 張建軍， 孫寶玉， 趙 晶

1徐州空軍學(xué)院（221000）2第五空防工程處（210000）

0 引言

采用硅粉配制的混凝土,既有利于降低混凝土生產(chǎn)成本，也有利于環(huán)境保護(hù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)使現(xiàn)有的資源能夠發(fā)揮更大的軍事和經(jīng)濟(jì)效益。還可以減少環(huán)境污染，硅粉已成為建設(shè)水利工程、海港工程、交通工程、軍事工程、建筑工程等行業(yè)所用混凝土的重要摻合料，開展采用硅粉配制混凝土的研究工作,既有利于降低混凝土生產(chǎn)成本，也有利于環(huán)境保護(hù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[1-3]。

1 試驗(yàn)用材料

1）本試驗(yàn)用水泥是由徐州淮海中聯(lián)水泥有限公司生產(chǎn)的P·O52.5普通硅酸鹽水泥。2）試驗(yàn)用砂為普通河砂。3）試驗(yàn)用骨料采自徐州九里山采石場(chǎng)，試驗(yàn)前對(duì)其進(jìn)行過篩，滿足最大粒徑20 mm連續(xù)級(jí)配要求。4）試驗(yàn)用硅粉是上海天愷硅粉材料有限公司生產(chǎn)的TOPKEN920U微硅粉。5）水為徐州市飲用自來水。6）減水劑采用徐州云龍混凝土外加劑廠生產(chǎn)的MN高效減水劑，為黃褐色粉末，其減水率15%~25%。

2 試件制作及養(yǎng)護(hù)

根據(jù)0，8%，12%，16%，20%摻量的百分比,稱量好各種材料，將膠凝材料和粗細(xì)骨料充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝螅偌尤肴苡袦p水劑的水進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，進(jìn)行裝模，混凝土靜態(tài)試件用100 mm×100 mm×100 mm模具制作,在裝模的過程中，要充分的進(jìn)行人工振搗，分三次裝滿，然后放到振動(dòng)臺(tái)上震動(dòng)30～60 s,隨后在模具表面敷上塑料紙保濕，24小時(shí)后拆模。制作試件19組。拆模后將試件放到由北京精強(qiáng)儀器設(shè)備廠生產(chǎn)的HSBY-40 B型標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱里，保持養(yǎng)護(hù)箱溫度為20℃，濕度為95%左右進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

靜態(tài)抗壓試驗(yàn)分別是在長(zhǎng)春科新試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的60噸電液伺服萬能壓力試驗(yàn)機(jī)和100噸液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的,試件尺寸為100 mm×100 mm×100 mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，試驗(yàn)過程采用連續(xù)均勻地加荷，以1KN/S的加荷速度勻速加載,三個(gè)試件的測(cè)試值的算術(shù)平均值作為該組試件的強(qiáng)度值（精確至0.1 MPa）。總共進(jìn)行了19組，共計(jì)57個(gè)試件的靜態(tài)抗壓試驗(yàn)。

摻入硅粉能明顯的提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著硅粉摻量的增加而提高。在水膠比0.3時(shí),當(dāng)硅粉摻量小于16%,硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著硅粉摻量的增加而增大，而當(dāng)硅粉摻量超過16%后，再加入硅粉，硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度反而下降。單摻硅粉在同一水膠比情況下,硅粉用量與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系從圖1中可以看出，沒有摻硅粉時(shí)，水泥用量是500 kg/m3，該用量很大，而摻入硅粉時(shí)，7 d～28 d強(qiáng)度有大幅增加,摻入的硅粉在堿性環(huán)境中，能迅速發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成大量C-S-H凝膠，因此早期強(qiáng)度提高很快，而在后期則趨于穩(wěn)定。

圖1 硅粉摻量對(duì)強(qiáng)度影響趨勢(shì)圖

4 結(jié)論

1）摻入硅粉能明顯的提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著硅粉摻量的增加而提高。

2）硅粉混凝土,水膠比為0.3,抗壓強(qiáng)度就可以達(dá)到 87 MPa。這就意味著，制作同樣強(qiáng)度的混凝土，采用硅粉混凝土，可以適當(dāng)?shù)脑龃笏z比。

[1]丁琳,王立海.硅粉混凝土的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2007,24(3)：336-339.

[2]王鐵鋒,張燕坤.硅粉對(duì)輕骨料混凝土耐久性能影響的研究[J].新型 建筑材料,2006,(3)：53-55.

[3]惠榮炎.硅粉混凝土性能的試驗(yàn)研究[J].水利水電技術(shù),1988,(7)：42-47.