養(yǎng)護(hù)溫度對高摻量粉煤灰硅酸鹽水泥砂漿干縮性能的影響

胡曉穎

摘 要：文章主要介紹了養(yǎng)護(hù)溫度對高摻量粉煤灰硅酸鹽水泥砂漿干縮性的影響。同時采用結(jié)合水法以及壓汞法監(jiān)測研究水泥水化后程度，水泥石孔徑結(jié)構(gòu)和分布情況。經(jīng)過試驗(yàn)的研究，表明高摻量粉煤灰硅酸鹽水泥砂漿的干縮性受養(yǎng)護(hù)溫度的影響較大，同時在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的情況下?lián)椒勖夯业墓杷猁}水泥的干縮性要比不摻或是少摻粉煤灰硅酸鹽水泥砂漿的干縮性要小同時砂漿進(jìn)入穩(wěn)定期的時間也比較早。當(dāng)水泥砂漿使用的是摻粉煤灰的硅酸鹽水泥時通過摻量的多少采取是高溫養(yǎng)護(hù)還是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。對于不摻粉煤灰的硅酸鹽水泥溫度只是影響砂漿的CSH凝膠的微觀結(jié)構(gòu)，對水泥的影響主要體現(xiàn)在水泥石的孔徑分布和水化程度。

關(guān)鍵詞：水泥砂漿；粉煤灰；干縮性；孔徑分布；溫度

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)不斷擴(kuò)大，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，對于施工混凝土的使用量也不斷增加，為適應(yīng)建筑技術(shù)的提高，降低混凝土的生產(chǎn)成本，開發(fā)研究新型的低成本混凝土的要求迫切眉睫?；炷列袠I(yè)提倡綠色混凝土，充分利用工業(yè)廢渣取代水泥熟料，減少對環(huán)境的污染降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益，走可持續(xù)發(fā)展的道路。在混凝土中摻加工業(yè)廢渣需要進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)研究后方可進(jìn)行定論。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

實(shí)驗(yàn)中我們使用的國際通用的標(biāo)準(zhǔn)砂和硅酸鹽水泥作為實(shí)驗(yàn)使用的基礎(chǔ)原料。將水泥以及要摻的粉煤灰進(jìn)行平均分份，同時對摻量不同的水泥樣品進(jìn)行標(biāo)注，根據(jù)不同的取代量選擇不同的標(biāo)注。水泥是某廠的硅酸鹽水泥，摻料為某廠的一級粉煤灰。

1.2 方法

1.2.1 測試干縮及質(zhì)量損失。在實(shí)驗(yàn)中取出一定的砂漿膠凝材料，確定砂子和膠凝材料的配比率，使用三聯(lián)試模成型試件，目的是保證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。試件的尺寸為標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸。將成型的試塊放入溫度為特定溫度和特定的濕度的養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一定時間后在轉(zhuǎn)入標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)適中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，到達(dá)實(shí)驗(yàn)的規(guī)定時間后方可進(jìn)行試塊的相關(guān)數(shù)據(jù)的測量提取同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析并記錄相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。分析在實(shí)驗(yàn)養(yǎng)護(hù)過程當(dāng)中水泥試塊的干縮率變形以及質(zhì)量的損失情況。

1.2.2 結(jié)合水法測定水泥水化速度。將摻有不同質(zhì)量的粉煤灰硅酸鹽水泥按一定的水灰比進(jìn)行攪拌調(diào)成凈漿后放入容器當(dāng)中同時對容器進(jìn)行密封養(yǎng)護(hù)，當(dāng)養(yǎng)護(hù)時間結(jié)束后對實(shí)驗(yàn)試品進(jìn)行研細(xì)、抽濾，在進(jìn)行烘干灼燒達(dá)到質(zhì)量恒定，通過公式計(jì)算試品的質(zhì)量損失率和結(jié)合水量，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時核對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究計(jì)算水泥在不同摻料量的情況下水化速度如何。

1.2.3 水泥砂漿孔徑分布的測定。實(shí)驗(yàn)要求將摻有粉煤灰的硅酸鹽水泥砂漿制成標(biāo)準(zhǔn)的小石塊后進(jìn)行空氣中的養(yǎng)護(hù)，達(dá)到一定時間后放入水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工作完成后對試塊進(jìn)行分割成同樣體積的顆粒然后用先進(jìn)的壓汞儀測定水泥砂漿規(guī)定時間內(nèi)的孔徑的分布狀況，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析研究。

2 結(jié)果與討論

2.1 水泥砂漿的干燥特性

通過不同的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析比對，各個編號的水泥砂漿試塊在不同的養(yǎng)護(hù)時間，不同的溫濕度的條件下，不同的粉煤灰摻量下都表現(xiàn)出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這就說明粉煤灰作為摻料對硅酸鹽水泥的性能有很大的影響。在標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)條件下高摻量硅酸鹽水泥砂漿的比不摻或是少摻粉煤灰的硅酸鹽水泥的干縮性系數(shù)要小很多。對于在不同溫度下養(yǎng)護(hù)的粉煤灰砂漿表現(xiàn)出不同的干縮性變化和質(zhì)量損失變化。摻量高且在高溫度的情況下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，水泥砂漿的干縮性加快，質(zhì)量損失變大。摻量相同的情況下在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的條件下水泥砂漿的干縮性比在高溫養(yǎng)護(hù)的條件下要好很多，質(zhì)量流失也不會很大。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的比對我們可以發(fā)現(xiàn)摻了粉煤灰的水泥砂漿的干縮性，質(zhì)量流失的情況要比那些在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下不摻粉煤灰的水泥砂漿的試塊的干縮性要好很多。通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和論斷可以得出將粉煤灰摻入硅酸鹽水泥中可以改變硅酸鹽水泥砂漿的干縮率和試塊經(jīng)過養(yǎng)護(hù)期后的質(zhì)量的損失。實(shí)驗(yàn)表明在硅酸鹽水泥中添加粉煤灰是可以提升水泥的性能的。

2.2 水泥的化學(xué)結(jié)合水量

在已經(jīng)硬化的水泥石中存在大量的化學(xué)結(jié)合水，它是水泥水化反應(yīng)的產(chǎn)物，水泥在凝結(jié)硬化的過程中不斷在產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合水。化學(xué)結(jié)合水增加的快慢多少同時也反應(yīng)水泥砂漿的水化速度和水化程度。在摻有粉煤灰的硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)中將試塊放入不同溫濕度的養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行水化反應(yīng)，可以看出不論養(yǎng)護(hù)溫度是高溫還是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度，伴隨粉煤灰摻量的增加水泥試塊的結(jié)合水量在不斷地降低。水化程度也在不段的減少。另一方面我們也可以看出溫度的大幅度提高水泥試塊的水化程度不斷加大，同時粉煤灰的摻量的加大也對水化反應(yīng)起到助推的作用。

2.3 水泥石的孔徑分布

摻有不同分量的粉煤灰的硅酸鹽水泥砂漿試塊在壓汞法測量方法的測試下呈現(xiàn)出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不同的養(yǎng)護(hù)條件有不同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，表現(xiàn)出不同的孔徑分布結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)養(yǎng)護(hù)溫度對不摻粉煤灰的水泥影響較小，對摻有粉煤灰的水泥砂漿試塊影響較大。對于普通硅酸鹽水泥養(yǎng)護(hù)溫度增加，水泥石中的孔徑并沒有什么太大的變化，只有少數(shù)的大直徑的孔徑變少，小直徑的孔徑增加試塊中的總的孔徑體積減小。另一方面摻有粉煤灰的試塊隨著養(yǎng)護(hù)溫度的增加，孔徑大的向孔徑小的不斷轉(zhuǎn)化，孔的體積總體上是不斷加大的。

3 結(jié)論

3.1 實(shí)驗(yàn)表明在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的情況下?lián)接蟹勖夯业乃嗌皾{試塊的的干縮性出現(xiàn)明顯的變化，在各個齡期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)試塊的干縮性明顯減少了水泥砂漿的性質(zhì)也趨于穩(wěn)定。當(dāng)養(yǎng)護(hù)條件的變化，溫度升高，時間變長時高摻量粉煤灰的水泥砂漿的干縮性變大了，砂漿不穩(wěn)定試件的表面容易出現(xiàn)裂痕。

3.2 在相同的粉煤灰的摻量情況下當(dāng)溫度較低時，砂漿試件的干縮性小于低溫養(yǎng)護(hù)的粉煤灰水泥砂漿試件。粉煤灰摻量一樣，養(yǎng)護(hù)溫度升高時高溫試件的干縮性大于低溫養(yǎng)護(hù)的水泥試件，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明當(dāng)我們在施工中使用摻有粉煤灰的硅酸鹽水泥時在成型養(yǎng)護(hù)的過程中只要采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)就可以達(dá)到很好的養(yǎng)護(hù)效果。

3.3 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也同樣證實(shí)當(dāng)硅酸鹽水泥中不摻加粉煤灰時提高養(yǎng)護(hù)的溫度同樣可以使試件的在各齡表現(xiàn)出較低的干縮性。

3.4 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也已經(jīng)向我們展現(xiàn)了一個好的消息就是當(dāng)我們將工業(yè)廢渣粉煤灰摻入硅酸鹽水泥中取代了水泥熟料降低了成本的同時達(dá)到了比原來更加的效果，不僅水泥的干縮性變小，水泥砂漿進(jìn)入穩(wěn)定性的時間變短提高工程的進(jìn)度及質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了水泥綠色發(fā)展道路的開通。為企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。

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