硫鋁酸鹽水泥混凝土與普通硅酸鹽水泥混凝土性能對比研究

黃姣姣

（中鐵三局集團第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

0 前言

硫鋁酸鹽水泥自誕生以來，以其早強、高強、高抗滲、高抗凍、耐蝕、低堿度等特點在各種重大或特大或特殊工程（如水下工程、沿海大橋、寒冷地區、搶修路面等）中得到了推廣應用[1-4]，比如在冬季施工、水工工程、修補工程等特殊工程中應用，更發揮出了硫鋁酸鹽水泥優良的特點。但是，目前硫鋁酸鹽水泥混凝土相關研究報道還是有限[5-8]。

本文主要研究硫鋁酸鹽水泥混凝土與普通硅酸鹽水泥混凝土性能（抗壓強度和抗滲性等性能）對比的試驗研究，以便為硫鋁酸鹽水泥在工程中應用提供一定的技術指導。

1 試驗原材料與試驗儀器

1.1 試驗原材料

硫鋁酸鹽水泥（R·SAC42.5），天津市產；普通硅酸鹽水泥（P·O42.5），安徽合肥海螺水泥廠產；S95級礦渣，安徽馬鞍山鋼廠產；Ⅰ級粉煤灰，安徽合肥電廠產；黃砂，細度模數為2.5，含泥量1.6%，為安徽六安某砂廠產；石子，5～16mm 和16～31.5mm 兩級配碎石按一定比例搭配，安徽合肥某石料廠產；水為普通自來水。其硫鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料礦渣和粉煤灰的化學成分如表1所示；硫鋁酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的實測性能指標如表2所示。

1.2 試驗儀器

混凝土攪拌機、水泥安定性測定儀、水泥凝結時間測定儀、膠砂攪拌機、凈漿攪拌機、混凝土振動臺、抗壓強度試件試模、抗滲試件試模、混凝土抗滲儀、微機伺服抗折抗壓試驗機、電液式壓力試驗機等。

表1 膠凝材料化學成分分析

表2 兩種水泥的實測性能指標

表3 硫鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥混凝土配合比及初始坍落度

2 試驗結果與分析

本文主要研究硫鋁酸鹽水泥基高性能混凝土抗壓強度和抗滲性與普通硅酸鹽水泥混凝土相應性能比較。其硫鋁酸鹽水泥混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土配合比及初始坍落度見表3所示。

2.1 硫鋁酸鹽、普通硅酸鹽水泥混凝土抗壓強度對比

圖1是硫鋁酸鹽、普通硅酸鹽水泥混凝土抗壓強度對比的試驗結果。

圖1 兩種水泥混凝土抗壓強度對比

在硫鋁酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土早期和后期強度都降低，且后期（6月）強度也達不到空白樣的強度；而在普通硅酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土早期強度會降低，但28d 強度會超過空白樣的強度。另外，從圖1中還可以看出：無論是否摻礦物摻合料，硫鋁酸鹽水泥混凝土的早期和后期強度都高于相應普通硅酸鹽水泥能混凝土的強度。

2.2 硫鋁酸鹽、普通硅酸鹽水泥混凝土抗滲性能對比

表4是硫鋁酸鹽、普通硅酸鹽水泥混凝土抗滲性能對比的試驗結果。

在硫鋁酸鹽水泥混凝土中，摻入礦物摻合料后，其混凝土滲水高度會增大；而在普通硅酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土滲水高度降低，且降低比較明顯。從表4中還可以看出：在無礦物摻合料的情況下，相同水灰比情況下，硫鋁酸鹽水泥混凝土的抗滲性高于普通硅酸鹽高性能混凝土抗滲性，且比加礦物摻合料普通硅酸鹽水泥混凝土抗滲性還要高；而在20% 礦物摻合料復摻和相同水灰比的情況下，硫鋁酸鹽水泥混凝土的抗滲性卻低于普通硅酸鹽水泥混凝土的抗滲性。

表4 兩種水泥混凝土抗滲性能對比試驗結果

圖2 兩種混凝土抗滲性能對比

3 結論

（1）普通硅酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土早期強度會降低，但28d 強度會超過空白樣的；在硫鋁酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土早期和后期強度都降低，且混凝土后期（6月）強度也達不到空白樣。

（2）硫鋁酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其抗滲性能提高；而在普通硅酸鹽水泥混凝土中摻入礦物摻合料后，其混凝土抗滲性能下降。在無礦物摻合料和相同水灰比情況下，硫鋁酸鹽水泥混凝土抗滲性高于普通硅酸鹽高性能混凝土抗滲性；而在20% 礦物摻合料復摻和相同水灰比情況下，硫鋁酸鹽水泥混凝土抗滲性卻低于普通硅酸鹽水泥混凝土抗滲性。