粉煤灰地聚物混凝土的抗壓性能研究

李 智 王 凱 石宵爽

（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院， 四川 成都 610065）

國內(nèi)外多數(shù)工程均以混凝土為主要建筑物材料，但混凝土的生產(chǎn)、使用過程中會排放大量CO2，從而帶來環(huán)境污染的問題[1]。據(jù)估計，每生1kg的水泥會釋放0.73～0.99kg 的 CO2[2]。而粉煤灰是火力發(fā)電廠以及城市供熱系統(tǒng)產(chǎn)生的一種工業(yè)廢料，如果隨意排放到大自然， 會造成大量土地污染、空氣污染、水資源污染等嚴(yán)重的環(huán)境污染的惡劣問題。處理粉煤灰的方式方法有很多，用粉煤灰制作地質(zhì)聚合物是一個非?？尚械姆椒╗3]，不僅可以減少CO2的排放，還可以實現(xiàn)粉煤灰再利用。

1 試驗材料

本文研究需要用到普通混凝土試件和粉煤灰基地質(zhì)聚合物混凝土試件，其原料為： 普通混凝土：粗骨料（花崗巖碎石）、細(xì)骨料（普通河砂）、水泥（普通硅酸鹽水泥）、 水（普通自來水）、減水劑。地質(zhì)聚合物新型混凝土：粗骨料（與普通混凝土一樣）、細(xì)骨料（與普通混凝土一樣）、 粉煤灰、堿激發(fā)液（包含氫氧化鈉 NaOH 溶液和硅酸23，配制氫氧化鈉溶液要用純凈水水，堿激發(fā)液需提前一天配制）。兩種混凝土配合比見表1

表1 兩種混凝土的配合比

2 試驗設(shè)計與分析

2.1 試驗儀器及方法

本試驗采用的試驗加載設(shè)備為 200T 液壓壓力試驗機。在 3d、7d、28d 測混凝土的抗壓強度與抗折強度均使用該試驗機。試驗測抗壓強度，將試件放到加載臺正中間直接加載；測抗折強度采用三分點加載，支座兩端各 50mm，中間兩加載點間距 100mm，將中間部分均分為三等份。

2.2 密度

在普通混凝土與地質(zhì)聚合物混凝土養(yǎng)護(hù) 28d后，分別取出 3個標(biāo)準(zhǔn)試件150*150*150mm立方塊，擦凈立方塊表面，放到電子稱上測立方塊質(zhì)量，并由此計算得到普通混凝土密度為2356 /m ,地質(zhì)聚合物混凝土密度為2508 □m,可以看出，在該配比下的兩種混凝土的密度相差不是很大。

2.3 抗壓強度

在混凝土的各類力學(xué)性能指標(biāo)上，抗壓強度是混凝土最基本，也是最重要的力學(xué)性能?？箟簭姸鹊臏y試分別在 3d、7d、28d，詳細(xì)觀察地質(zhì)聚合物混凝土抗壓強度的變化趨勢。測量的抗壓強度數(shù)據(jù)見表2。

表2 混凝土立方塊（100*100*100mm）抗壓強度

從上表可以看出，3d 時的地質(zhì)聚合物混凝土的抗壓強度明顯高于普通混凝土，約高于 37.62% ；而 7d、28d 的地質(zhì)聚合物混凝土的抗壓強度則小于普通混凝土，分別低于 1.58% ，3.93%。同時可以看出,兩種混凝土抗壓強度總的變化趨勢是隨著養(yǎng)護(hù)時間的增加，抗壓強度逐漸增大。并且,普通混凝土的增加趨勢比地質(zhì)聚合物混凝土增加的更快。

3 結(jié)論

綜合以上的數(shù)據(jù)以及圖表可以得出以下結(jié)論：

（1）早期地質(zhì)聚合物混凝土的抗壓強度明顯高于普通混凝土抗壓強度，隨后地質(zhì)聚 合物混凝土的抗壓強度逐漸低于普通混凝土。

（2）普通混凝土的抗壓強度隨時間增加而增大，地質(zhì)聚合物混凝土開始有略微下降， 隨后抗壓強度隨時間增加而增大。

（3）普通混凝土抗壓強度增長速率略高于地質(zhì)聚合物混凝土。