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        Al2O3微粉對(duì)水泥性能的影響研究

        2012-07-25 12:20:02袁富榮
        河南建材 2012年2期
        關(guān)鍵詞:凈漿微粉耐腐蝕性

        袁富榮 張 寧

        1河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院(050051) 2河北建工集團(tuán)有限責(zé)任公司(050051)

        0 前言

        隨著水泥工業(yè)的快速發(fā)展,提高水泥性能的技術(shù)成為水泥基材料研究的重點(diǎn)。利用氧化鋁超微細(xì)粉體技術(shù)對(duì)水泥的改性是其中一個(gè)有效的研究途徑,該方法不僅是高性能水泥基材料發(fā)展的必要方向,而且對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)高性能水泥及高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展具有十分重大的意義。

        1 研究試驗(yàn)

        1.1 試驗(yàn)采用的原材料

        水泥:42.5普通硅酸鹽水泥;Al2O3微粉:粒徑:20 nm;比表面積:280m2/g。

        砂:ISO標(biāo)準(zhǔn)砂。水:潔凈的自來水。

        1.2 試驗(yàn)方案

        本試驗(yàn)將Al2O3微粉按不同比例(0%、1%、2%、4%、6%、8%)摻入水泥中,凈漿實(shí)驗(yàn)空白配比為:水泥250 g,水100 ml;砂漿試驗(yàn)空白配比為:水泥450 g,標(biāo)準(zhǔn)砂1 350 g,水225ml。保持水灰比不變,按不同微粉摻量配制水泥凈漿試塊和砂漿試塊,分別研究Al2O3微粉不同摻量時(shí),對(duì)水泥凈漿、砂漿的物理力學(xué)性能以及水泥的耐腐蝕性的影響規(guī)律。試驗(yàn)安排共96組。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿力學(xué)性能的影響實(shí)驗(yàn)

        試驗(yàn)采用抗壓強(qiáng)度為測(cè)試指標(biāo),分別測(cè)定不同摻量的Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿的物理力學(xué)性能的影響。試件成型脫模后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至相應(yīng)的齡期,再分別測(cè)定其1 d、3 d、7 d和28 d的抗壓強(qiáng)度,并與空白試驗(yàn)作比較。

        1.3.2 Al2O3微粉對(duì)水泥膠砂力學(xué)性能的影響實(shí)驗(yàn)

        試驗(yàn)采用抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度為測(cè)試指標(biāo),分別測(cè)定不同摻量的Al2O3微粉對(duì)水泥砂漿的物理力學(xué)性能的影響。試塊脫模后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至相應(yīng)的齡期,再分別測(cè)定1 d、3 d、7 d和28 d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,并與空白試驗(yàn)作比較。

        1.3.3 Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿的耐腐蝕性的影響實(shí)驗(yàn)

        本實(shí)驗(yàn)為研究微粉改性水泥的耐腐蝕性,把已做好的不同摻量的水泥凈漿試塊標(biāo)養(yǎng)28 d后取出,再分別浸泡在5%HCl溶液、5%NaOH溶液和5%Na2SO4溶液中,浸泡齡期為28 d。浸泡至齡期后取出分別測(cè)其抗壓強(qiáng)度。此外,將一組試件浸泡在清水中做空白試驗(yàn)。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.1 Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿的物理力學(xué)性能的影響結(jié)果

        水化1 d、3 d、7 d和28 d的水泥凈漿的抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

        通過對(duì)上表分析得出:摻入氧化鋁微粉可以提高水泥凈漿的抗壓強(qiáng)度,4%為最佳摻量。

        2.2 微粉Al2O3對(duì)水泥砂漿的物理力學(xué)性能的影響結(jié)果

        Al2O3微粉對(duì)水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

        由表1分析得出:當(dāng)氧化鋁摻量由0增加到4%時(shí),砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均增加,但摻量為6%和8%時(shí),抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度又降低,但仍高于空白試樣,4%為最佳摻量。

        2.3 Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿的耐腐蝕性的影響

        Al2O3微粉對(duì)水泥凈漿的耐酸、堿、鹽腐蝕性的影響結(jié)果見表3。

        表2 微粉對(duì)水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的影響

        表3 耐腐蝕測(cè)試結(jié)果

        通過表3的數(shù)據(jù),對(duì)四組實(shí)驗(yàn)的綜合分析發(fā)現(xiàn),摻加氧化鋁微粉可提高水泥凈漿耐酸、堿和鹽的腐蝕性,其中最佳摻量為4%。當(dāng)Al2O3微粉摻量由0增加到4%時(shí),水泥的耐腐蝕性逐漸增強(qiáng),但摻量由4%增加到8%時(shí),耐腐蝕性又有所降低。并且在摻量為4%的情況下,耐鹽溶液腐蝕性好,而耐酸腐蝕性較差。

        3 結(jié)論

        1)摻入Al2O3微粉的水泥試樣所有齡期的凈漿抗壓強(qiáng)度都高于相應(yīng)空白水泥試樣;摻量為4%的情況下,摻入Al2O3微粉的水泥試樣的凈漿抗壓強(qiáng)度高于其他摻量的凈漿抗壓強(qiáng)度。2)Al2O3微粉能夠促進(jìn)水泥的水化從而提高水泥砂漿各個(gè)齡期的強(qiáng)度,尤其是早期強(qiáng)度。但Al2O3微粉的摻量并非越多越好,在試驗(yàn)中得出的Al2O3微粉最佳摻量為4%,且由數(shù)據(jù)可看出,Al2O3微粉對(duì)砂漿試件的抗折強(qiáng)度的改善要比抗壓強(qiáng)度的改善更明顯。3)Al2O3微粉對(duì)水泥水化釋放的Ca(OH)2從水化一開始就吸收,因此,摻有Al2O3微粉的水泥石中Ca(OH)2含量很少,結(jié)構(gòu)均勻、密實(shí),從而使水泥石耐久性、耐腐蝕性更好。

        [1] 高長(zhǎng)明.21世紀(jì)水泥工業(yè)的歷史使命[J].水泥,1997,1~5.

        [2] 吳中偉.高性能混凝土及其礦物細(xì)摻料[J].建筑技術(shù),1999,30(3):160~163.

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