偏高嶺土在混凝土中的作用

時(shí)間：2014-05-07 10:16:33

作者：世邦機(jī)器

(1)提高水泥漿體和砂漿強(qiáng)度，高強(qiáng)度是混凝土高性能的標(biāo)志之一，摻加偏高嶺土的一個(gè)主要目的就是提高水泥砂漿和混凝土的強(qiáng)度。

Poon等(2001)對(duì)用0〜20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))偏高嶺土和硅粉取代硅酸鹽水泥制備的水膠比為0.3的水泥漿體3d、7d、28d和90d的抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，含5%〜20%的偏高嶺土水泥各齡期的強(qiáng)度均高于基準(zhǔn)水泥，其中含10%偏高嶺土的水泥，28d和90d的強(qiáng)度均比基準(zhǔn)水泥提高20%，含5%〜10%硅粉的水泥，其28d和90d的強(qiáng)度與偏高嶺土水泥相當(dāng)，但早期強(qiáng)度低于基準(zhǔn)水泥。分析認(rèn)為這可能與其所使用的硅粉團(tuán)聚嚴(yán)重，在水泥漿體中未充分分散有關(guān)。

(2)高嶺土設(shè)備提高水泥混凝土強(qiáng)度李克亮等(2005)研究了鍛燒溫度、鍛燒時(shí)間和高嶺土中的SiO2和A12O3含量對(duì)偏高嶺土活性的影響，使用偏高嶺土配制了高強(qiáng)混凝土和土壤聚合物。結(jié)果表明，當(dāng)偏高嶺土摻量為15%、水膠比為0.4時(shí),28d抗壓強(qiáng)度為71.9MPa。當(dāng)偏高嶺土摻量為10%、水膠比為0.375時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度為73.9MPa。而且偏高嶺土摻量為10%時(shí)，其活性指數(shù)達(dá)到114，比相同用量的硅粉提高了11.8%，所以認(rèn)為偏高嶺土可以用于配制高強(qiáng)混凝土。

錢曉倩等(2001)研究了摻量為0、0.5%,10%、15%偏高嶺土混凝土的軸向拉伸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨著偏高嶺土摻量的增加，混凝土軸向拉伸強(qiáng)度的峰值應(yīng)變顯著提高，抗拉彈性模量基本不變，而混凝土的抗壓強(qiáng)度顯著提高，抗壓強(qiáng)度比則相應(yīng)下降。其中偏高嶺土摻量為15%時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為基準(zhǔn)混凝土的128%和184%。

曹征良等(2004)研究偏高嶺土超細(xì)粉對(duì)混凝土的增強(qiáng)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在相同流動(dòng)性的情況下，含10%偏高嶺土的砂漿，28d抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度提高6%〜8%，摻偏高嶺土的混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展明顯快于標(biāo)準(zhǔn)混凝土。含偏高嶺土15%的混凝土與基準(zhǔn)混凝土相比，3d軸壓強(qiáng)度提高84%，28d軸壓強(qiáng)度提高80%，而靜力彈性模量3d提高9%，28d提高8%。

黃戰(zhàn)等(2008)通過偏高嶺土與礦渣的不同復(fù)摻比例研究了偏高嶺土與礦渣復(fù)摻對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性能的影響。結(jié)果表明，往礦渣混凝土中摻入偏高嶺土后，混凝土的強(qiáng)度和耐久性能均有所提高，礦渣和水泥的優(yōu)化比例在3:7左右時(shí)的混凝土強(qiáng)度理想。復(fù)摻混凝土的弓差度要略高于單摻礦渣混凝土的強(qiáng)度，這是因?yàn)槠邘X土的火山灰效應(yīng)。其劈裂抗拉強(qiáng)度均高于基準(zhǔn)混凝土。

楊鳳玲等(2011)采用偏高嶺土、粉煤灰和礦渣等量取代水泥，將偏高嶺土與粉煤灰、礦渣分別復(fù)摻配制混凝土，對(duì)混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度和耐久性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，偏高嶺土等量取代5%〜25%的水泥時(shí)，混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度均有所提高;偏高嶺土等量取代水泥20%時(shí)，各齡期抗壓強(qiáng)度理想，其3d、7d和28d強(qiáng)度分別比未摻加偏高嶺土的混凝土強(qiáng)度提高26.0%、14.3%和8.9%。這說明對(duì)于II型硅酸鹽水泥，摻入偏高嶺土可提高配制混凝土的強(qiáng)度。

張程博等(2012)利用鋼渣、偏高嶺土等作為主要原材料制備土聚水泥來替代傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥以達(dá)到節(jié)能降耗、變廢為寶的目的。結(jié)果顯示，在鋼猹和粉煤灰摻量都為20%時(shí)，試塊的28d齡期的強(qiáng)度達(dá)到非常大(95.5MPa)。隨著鋼渣摻入量的增加，鋼渣對(duì)減小土聚水泥的收縮也能起到一定作用。

陳國燦(2010)采用“硅酸鹽水泥+活性礦物摻和料+高效減水劑”的技術(shù)路線、磁化水混凝土技術(shù)和常規(guī)的制備工藝，利用當(dāng)?shù)貋碓磸V泛的石子、石渣等原材料進(jìn)行了低碳超高強(qiáng)石渣混凝土的制備實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，偏高嶺土的摻量以10%為宜。超高強(qiáng)石渣混凝土的單位質(zhì)量水泥貢獻(xiàn)的質(zhì)強(qiáng)比約為普通混凝土的4.17倍，約為高強(qiáng)混凝土(HSC).的2.49倍，活性粉末混凝土(RPC)的2.02倍。因此，以低用量水泥配制的超高強(qiáng)石渣混凝土是低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代混凝土發(fā)展的方向。

(3)抗凍性偏高嶺土摻入混凝土后，混凝土孔徑大大減小，改善了混凝土的抗凍融循環(huán)。馮乃謙(2002)發(fā)現(xiàn)，在一定次數(shù)的凍融循環(huán)條件下，偏高嶺土摻量為15%的混凝土試樣28d齡期時(shí)的彈性模量明顯大于基準(zhǔn)混凝土28d齡期時(shí)的彈性模量。偏高嶺土與其它礦物超細(xì)粉復(fù)合應(yīng)用于混凝土中，也能大大改善混凝土的耐久性能。