本文主要研究沸石粉摻量對(duì)自密實(shí)混凝土工作性能,力學(xué)性能及耐硫酸鹽腐蝕性能的影響,并分析其作用機(jī)理。結(jié)果表明:沸石粉的加入減少混凝土的流動(dòng)性;混凝土28d力學(xué)性能隨沸石粉摻量增加而下降,但沸石粉摻量為10%的混凝土后期強(qiáng)度接近摻量為5%的混凝土;隨著硫酸鹽浸泡時(shí)間增加,混凝土質(zhì)量損失率與鹽蝕損傷先減小后增大;沸石粉的摻量對(duì)自密實(shí)混凝土的鹽蝕損傷沒(méi)有明顯影響。
一、沸石粉應(yīng)用于混凝土的可行性
沸石粉,是一種具有吸附性、分子選擇性和離子交換性,由天然沸石磨細(xì)而成的礦物粉,是一種優(yōu)質(zhì)活性摻合料。在工程建設(shè)中,沸石粉可以取代部分水泥,配制混凝土及砂漿。這樣既降低工程造價(jià),又可改善混凝土的性能。很多學(xué)者通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),沸石粉和粉煤灰兩者復(fù)合使用時(shí),可以改善混凝土的工作性能和力學(xué)性能。鄭秀華等研究得出,同時(shí)摻入粉煤灰和沸石粉可以將水泥石中孔細(xì)化,并使總孔隙率降低。國(guó)內(nèi)對(duì)摻加沸石粉的自密實(shí)混凝土的耐硫酸鹽侵蝕性能的研究較少,而這種性能是混凝土在海上、沿海及鹽堿地區(qū)環(huán)境下,長(zhǎng)期保持其良好性能和外觀完整的關(guān)鍵。
二、基于沸石的自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)
根據(jù)《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T283—2012,并按1m3的用量計(jì)算混凝土的配合比。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,粉煤灰摻量為25%。沸石粉摻量分別為5%,10%,15%,20%。具體配合比。
按照《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T283—2012)方法進(jìn)行測(cè)試,主要包括坍落擴(kuò)展度,擴(kuò)展時(shí)間T500,J環(huán)擴(kuò)展度試驗(yàn)。數(shù)據(jù)如表2所示。
擴(kuò)展時(shí)間T500隨沸石粉摻量變化曲線如圖3所示。擴(kuò)展時(shí)間T500隨著沸石粉摻量的增加而增加,近似線性變化。說(shuō)明沸石粉摻量為擴(kuò)展時(shí)間T500的主要影響因素。
PA值是可以反映自密實(shí)混凝土間隙通過(guò)性能的指標(biāo),其值為坍落擴(kuò)展度與J環(huán)擴(kuò)展度的差。從表2數(shù)據(jù)可以得出,沸石粉對(duì)PA值的影響不大,自密實(shí)混凝土滿足性能等級(jí)PA2的技術(shù)要求,即0mm≤PA2≤25mm,可用于鋼筋凈距60~80mm的工作條件中。
另外,通過(guò)試驗(yàn)可知,沸石摻量對(duì)自密實(shí)混凝土的工作性能影響較為明顯,由于沸石粉自身的蓄水作用,混凝土拌合物所需的用水量增加使得坍落擴(kuò)展度及J環(huán)擴(kuò)展度降低,流動(dòng)性有所減少,擴(kuò)展時(shí)間T500少量增加。
混凝土在硫酸鹽侵蝕環(huán)境下,隨著浸泡時(shí)間的增加,混凝土質(zhì)量損失和鹽蝕損傷呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。浸泡60d后混凝土質(zhì)量損失從谷值迅速升高,直至試驗(yàn)結(jié)束?;炷聋}蝕損傷同樣在浸泡60d到達(dá)谷值,并于60d至90d緩慢增加,90d以后鹽蝕損傷大幅度增加,直至試驗(yàn)結(jié)束。沸石粉摻量對(duì)自密實(shí)混凝土鹽蝕損傷的影響不明顯。