1、粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 0N o 6低水胶比下硅灰对水泥水化的影响E f f e c to ft h eS i l i c aF u m eo nt h eH y d r a t i o no fC e m e n ta tL o wW a t e r-b i n d e rR a t i o巫昊峰,何慧兰,梁海勇(广东建设职业技术学院,广州,5 1 0 4 7 0)摘要:试验研究了硅灰掺量、水胶比对水泥净浆抗压强度及水泥水化性能的影响,并分析了低水胶比下硅灰的作用机理。结果表明,
2、随着水胶比的降低,水泥净浆的化学结合水量逐渐降低,而强度却随着水胶比的降低逐渐升高。在低水胶比的条件下,硅灰的掺入对水泥水化的贡献并不明显。关键词:低水胶比;净浆;水化;强度;硅灰中图分类号:T U 5 2 8 3 2文献标识码:A文章编号:1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 0)0 6-0 0 3 7-0 3随着科学技术的发展,从2 0 世纪7 0 年代认识到硅1 0 5。C 时烘2 4h 至恒重,然后再将样品置于高温炉中,粉可以作为一种辅助性胶凝材料以来,国内外许多学者升温至1 0 0 0。C 并保持2 0m i n,冷却后称重。以单位重在硅粉对硬化水泥浆体微结构的影响方面做了大量
3、研量的胶凝材料表示时,化学结合水量见式(1):究。特别是国外硅粉资源相对比较丰富,价格相对较低,w。w:R k所以被广泛地用于高强及高性能混凝土中以提高混凝土”刊w:l-R k”7的强度及耐久性。由于水泥浆体的孔隙率和力学性能式中,w。一单位重量胶凝材料的化学结合水含量之间的关系,因此,在混凝土设计和配制时,降低水灰比();w。一1 0 5。C 烘干后重量(g);w:一1 0 0 0。C 烘干后成为了个重要的技术措施,在低水灰比条件下,水泥的重量(g)。查竺要苎兰亭沓毫些篓竺!至哩,堂他竺登皇微观结构2 试验结果与讨论都有其特殊性悼一,所以对其研究具有一定的意义。一。1 原材料与试验方法1 1
4、 试验用原材料原材料包括:P 0 4 2 5 R 水泥,(物理性质如表1)、硅灰(贵州铁合金厂副产品)、水(普通自来水)。表1水泥性能指标1 2 试验方法将上述各原材料按表2 的配比进行配料,搅拌后将制成4c mx 4c mx 4c m 的净浆小试块,标准养护到规定的龄期后,去除表面,取中间部分留样。取样后立即用无水乙醇浸泡以停止水化,再磨细置于烘箱中,在收稿日期:2 0 1 0-0 6-0 82 1 试验结果表2试件配合比及试验结果2 0 1 0N O 6粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N2 2水胶比
5、对水化和强度的影响水胶比对掺5 硅灰的化学结合水量的影响如图1,对其抗压强度的影响如图2。由图1 可以看出,在试验的水胶比范围内,随着水胶比的降低,水泥净浆的化学结合水量逐渐降低。这是由于钙矾石的生成需要消耗大量的水分,在低水胶比的条件下,水分被硅酸盐的水化和钙矾石的生成迅速消耗,从而使水化反应受到了抑制。由图2 可以看出随着水胶比的降低,水泥净浆的强度逐渐升高,其原因就是当水胶比较小时水泥净浆中的孔洞较少,所以强度较高,这符合强度与水胶比成反比的规律。在水胶比大于0 2 6 时,水泥净浆的2 8 d抗压强度大致随着硅灰掺量的升高而升高,但在之前强度却是随着硅灰掺量的升高而降低。这可能是由于当
6、水胶比较低时掺硅灰的水泥净浆中的硅灰的水化速度较慢,从而使其强度较低。O 2 40 2 80 轮03 e0 水胶比图1掺5 硅灰水泥净浆的化学结合水量一硅灰掺量瞄0 2 40 勰0 3 20 0 水胶比图2 掺5 硅灰水泥净浆的抗压强度2 3 硅灰掺量对水化和强度的影响图3、图4 分别给出了硅灰掺量对净浆化学结合水量和强度影响的试验结果。图3 表明:在水胶比为0 3 的条件下,随着硅灰掺入的增多水泥净浆的化学结合水量逐渐降低。理论上说由于硅粉粒径较小,平均粒径约为0 1 恤m,约为硅酸盐水泥颗粒粒径的3 8 1 1 0 0,同时硅粉的比表面积非常大,用氮气吸附法测定的硅粉比表面积达2 0 m 2 g【3J,所以硅粉非常容易成团,故在水泥水化时可以作为水泥水化所需要的晶核HJ,从而加速水泥水化,但是,由于水胶比较低,硅灰和水泥都不能完全水化(在压碎净浆的时候,可以看到未水化的硅灰粉末),这可能是导致本次试验掺硅灰的水泥净浆水化度较低的原因。051 0硅灰掺量图3 水胶比为O 3 的水泥净浆的化学结合水量7 0姜6 0餐5 0墨蚰3 02 00E1 0硅灰掺量图4 水胶比为0 3 的水泥净