再生細骨料混凝土耐久性受到不同礦物摻和料的影響分析

■李廣燕 ■陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安 710300

1 混凝土耐久度測定的方法與基本數據

1.1 混凝土耐久度測定的基本標準

隨著建筑業的發展，對于建筑和建材的質量要求也在不斷地提高，各種各樣的指標都有了量化的標準，混凝土的耐久度也是測定混凝土是否質量達標的重要標準，對于混凝土的耐久度不同的國家有著不同的測定指標，目前國內一般采用《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》作為混凝土耐久度測定的標準指標，然而這個測定標準當中只有對于再生骨料的性能的一些評價指標，對于再生骨料混凝土并沒有相當規范的規定。

1.2 混凝土耐久度測定的試驗基本原料

在本次試驗中，使用的材料盡量貼近實際，以求得到最好的實驗效果。本次試驗中的水泥采用P.052.5 硅酸鹽水泥(C)，普通礦渣粉采用S95 級的礦渣粉(S95)，粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰(FA)，以及粒徑D97=6μm 的P800 超細礦渣粉(P800)，氧化硅含量超過95%的微硅粉(SF)，5-25mm 連續級配的天然粗骨料。這些試驗用材料符合《普通混凝土用砂石質量以及檢驗方法標準(JGJ52-2006)》的要求，其中再生細骨料的細度模數是2.8，并且外加聚羧酸減水劑作為外加劑。從下表中我們可以看到再生細骨料的具體數據(表1)。

表1 再生細骨料性質

1.3 混凝土耐久度測試的具體實驗步驟

為了保障實驗結果的準確性和更大基礎上的應用性，再生細骨料混凝土的耐久度測試中全部在用再生細骨料，目的在于在固定的混凝土配比下對礦物摻合料針對再生細骨料混凝土的耐久性影響進行定量化的分析。具體的實驗步驟是在一定的膠凝材料條件的幫助下，使用單一的礦物摻合料以及符合礦物摻合料進行水泥的替代，從而對于再生細骨料混凝土的抗碳化性、抗凍性、收縮性和氯離子滲透性進行某種程度上的研究，所有試驗按照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法(GB/T50082-2009)》的標準進行測定。實驗所采用的膠凝材料構成以及再生細骨料混凝土在實驗當中的配比由下面的表格(表2、表3)表現出來:

表2 再生細骨料混凝土膠凝材料組成

表3 再生細骨料混凝土配合比

2 再生細骨料混凝土中不同種類礦物摻合料測試結果分析

2.1 關于抗碳化性能測定的結果和分析

在抗碳化性能測定方面，按照上表(表2)的六種不同膠凝材料構成進行再生細骨料混凝土在不同礦物摻合料的條件下的抗碳化性能，實驗結果證明不同的礦物摻合料對再生細骨料混凝土的28 天碳化深度都＜1mm，在之后的實驗持續觀察中，120 天的碳化深度也都＜2mm。這說明了礦物摻合料在再生細骨料混凝土的堿含量方面雖然有所損失，但是對于混凝土的本身孔隙結構有所改善，通過礦物摻合料和混凝土的水化作用有效提高了混凝土的密實程度，從而使混凝土的抗碳化能力得到極大提升。

2.2 關于抗凍性能測定的結果和分析

抗凍性能的測定需要采用凍融循環的方式來進行測定，在具體實驗中我們以50、100、150、200、250、300 等次數作為凍融循環的記錄次數，統計了再生細骨料混凝土在抗凍性能測驗中的質量損失以及它們的相對動彈模量，從中得出了以下的實驗結果:不同的礦物摻合料體現的抗凍性能不盡相同，但是它們的耐久性指數一般都在80%以上，這其中礦物摻合料是礦渣粉的抗凍效果要比礦物摻合料是粉煤灰的效果好，普通礦渣粉和超細礦渣粉的耐久程度最高，而單摻粉煤灰的再生細骨料混凝土抗凍耐久程度最低，這是由于礦渣粉的活性要遠遠強于粉煤灰而造成的，在粉煤灰為主體的礦物摻合料中，又以硅灰和粉煤灰的混合為抗凍性最好的部分。

2.3 關于收縮性測定的結果和分析

收縮性的測定方面，需要制作在兩端預先埋藏測頭的長方體混凝土在標準養護室進行養護后，在恒定的溫度和濕度下進行試驗工作，對其初始長度進行測定后再對它的1 天、3 天、7 天、28 天和56 天的長度進行測定，以檢驗材料的收縮性。通過實驗我們可以得知，粉煤灰為主的礦物摻合料收縮程度較小，而已礦渣粉為主的礦物摻合料收縮程度是粉煤灰礦物摻合料的兩倍，在一個月之后，兩者的收縮量差距開始縮小，這其中硅灰和礦渣粉的收縮量最小，這主要是由于礦渣粉的高活性在前期對于材料的膠凝性發揮較大，水化產物導致材料進行較大的收縮，而后期各種材料的活性都逐漸體現出來，所以混凝土的收縮量才體現不出差別。但總體來說，摻進了礦物摻合料的再生細骨料混凝土的收縮性能是大幅度下降的，因為礦物摻合料具有的微集料效應可以對混凝土內部的孔隙進行一定的填充，從而使得混凝土的工作性得到提高，混凝土被破壞的可能性降低，因此混凝土更加密實，使用性能也變得更好。

2.4 關于氯離子滲透性能的測定結果和分析

氯離子滲透性能的測定目前較為通用的是德國建筑業提出的RCM 法，這個方法可以較為科學地測定出不同的礦物摻合料摻進的再生細骨料混凝土中氯離子的滲透含量。

和只摻進一種單一的礦物摻合料的再生細骨料混凝土相比，復合的礦物摻合料對于再生細骨料混凝土的滲透性有著極好的提高作用，這其中復合了硅灰的礦物摻合料一般都具有很好的抗氯離子滲透性，在實驗過程中我們發現，超細礦渣粉和硅灰的比表面積都比較大，所以在水泥的水化過程中，有一部分礦物摻和物的顆粒和氫氧化鈣產生化學反應形成能夠進入混凝土孔隙的凝膠，另外有一些顆粒對混凝土的骨料以及漿體過渡區進行了一定的填充，折舊使得過渡區的結構變得更加密實，同時減少了經常出現的過渡區內氫氧化鈣富集以及定向排列的現象，對整體混凝土的抗氯離子滲透性都有著很好的提升，不同的礦物摻合料可以產生不同的疊加作用，相同的礦物摻合料中不同的比例也會對再生細骨料混凝土的抗氯離子滲透性產生較大的影響，這其中效果最好的是可以使混凝土的界面過渡區寬度直接得到減少的硅灰體系礦物摻合料。

3 結語

再生骨料混凝土中加入礦物摻合料可以對混凝土本身的耐久性和工作性進行極大的改善，而采用不同的礦物摻合料可以對再生骨料混凝土的耐久性有著不同程度的提升，在混凝土全部使用再生細骨料的前提條件下使用不一樣的評價方式對礦物摻合料的耐久性進行評價，有利于在實際的應用過程中對再生骨料混凝土的耐久程度做出一些有益的嘗試性實驗，從而提高建筑行業對于再生骨料混凝土方面的技術含量。

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