王磊石

(江蘇中核華興工程檢測有限公司，江蘇 南京 210000)

一、硅灰對混凝土性能的影響分析

1、對混凝土耐久性的影響分析

（1）硅灰對其抗?jié)B性的影響

混凝土材料的滲透性主要就是體現(xiàn)氣體和液體對混凝土滲透的性質?；炷辆哂休^高的抗?jié)B透性，那么其耐久性就會隨之增高，而且在表征混凝土耐久性的時候，混凝土所具有的抗?jié)B性是其重要指標之一。通過Song等人對硅灰影響混凝土微觀結構理論的分析與計算，提出了一種新的程序方法，該方法能夠可以對硅灰影響混凝土滲透性起到很好的預測作用，并且經(jīng)過相應的實驗對這一理論方法進行了驗證。他們計算出，當水膠比例是2:5的條件下，硅灰替代比范圍在8%～15%時，混凝土所具有的滲透率基本上已為零，當超過 15%的時候，就會開始增強其滲透率。在經(jīng)過不同水膠比的對比，發(fā)現(xiàn)硅灰替代比為 12%的時候是最佳的硅灰替代比。同時硅灰的細度也會影響混凝土的滲透率，增加硅灰的細度，便會降低混凝土的滲透性。其中氯離子的滲透性就是滲透性的典型代表。

7、硅灰對其抗硫酸鹽侵蝕性能的影響

硫酸鹽侵蝕是對混凝土耐久性產生影響的一項重要內容，同時也是一種最大危害性、最復雜影響因素的環(huán)境水侵蝕。通常情況下，越小的水灰比，其密實度就會越大，硫酸鹽容易就難以侵蝕混凝土的內部，進而增強了其抗侵蝕能力。加入硅灰后，會使得混凝土的密實性增強，進而提高了混凝土的抗侵蝕能力。但是摻量的不同會對混凝土的抗侵蝕性能產生不同程度的影響。在Sokkary等人對普通的波特蘭水泥以及摻有硅灰的高鋁水泥混合物所具有的抗硫酸鹽侵蝕能力進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，當含有硅灰的高鋁水泥量達到 15%的時候，普通的波特蘭水泥含量達到85%的時候，就會增強其混凝土所具有的抗硫酸鹽侵蝕性能。Sezer等人通過對混凝土硫酸鹽擴散物含量進行測試，研究了添加硅灰對混凝土抗硫酸鹽侵蝕的影響。以14周齡期的測試結果為例，在Na2SO4溶液里，其硅灰含量與混凝土硫酸鹽含量的關系如表1及圖1所示：

表1 硅灰含量與混凝土硫酸鹽含量的關系

圖1 硅灰含量與混凝土硫酸鹽含量的關系

也就是說添加硅灰能對混凝土抗硫酸鹽溶液侵蝕起到顯著的促進作用。但是在MgSO4溶液中，其硅灰含量與硫酸鹽擴散物含量的關系如表2及圖2所示：

也就是說當增加到15%的硅灰含量時，并沒有減少其硫酸鹽擴散物的含量。

8、硅灰對其抗凍融性能的影響

很多水工混凝土建筑都是處在正負溫交替的環(huán)境中，所以在使用過程中，混凝土通常都會受到循環(huán)凍融的作用進而引發(fā)受凍破壞的現(xiàn)象。尤其是當施工建筑物處在寒冷地區(qū)中，導致其結果破壞的主要原因就是混凝土的抗凍性能不強，所以提高混凝土耐久性的另一重要途徑就是解決混凝土材料的抗凍性能。Cwirzen等人試驗出當水膠比是3:10的時候，經(jīng)過凍融循環(huán)56次后，加入硅灰的混凝土表面縮放都沒有超過500g/m2，動態(tài)彈性模量超過90%，并且沒有太大的差距。

表2 硅灰含量與硫酸鹽擴散物含量的關系

圖2 硅灰含量與硫酸鹽擴散物含量的關系

2、對混凝土力學性能的影響分析

強度作為新拌混凝土硬化后的重要力學性質，也是控制混凝土質量的主要指標。摻入硅灰會對混凝土的強度產生影響，例如抗拉以及抗壓等強度。以抗壓強度為例，摻入硅灰雖然能夠使得混凝土的劈裂抗拉強度增加，但是并不代表越高的硅灰替代比就是對其抗壓強度產生影響的主要因素。在硅灰添加比自5%～25%變化的過程當中，混凝土拌合物7d以及28d條件下的抗壓強度如下表3及圖3所示：

圖3 硅灰含量與混凝土抗壓強度的關系

由此可見，提高混凝土彎曲抗拉強度效果最佳就是硅灰替代比為20%的時候。

3、復合摻料改進混凝土性能的研究展望

一種摻料具有單一的性質，如果將兩種及其以上的摻料相混合，或許可以形成了具有多種性質的復合摻料，對混凝土性能的改進有可能會達到更好的效果，例如將硅灰和粉煤灰摻合在一起。硅灰是火山灰質材料，其顆粒＜1μm，而且還具有填充效應、高度分散性以及火山灰效應等。將礦物摻和料復摻合起來會形成各組分之間的物理和化學復合效應，其主要產生的效應包括微集料以及火山灰復合效應，對改善混凝土的抗裂性、過渡帶結果以及滲透性等都有著良好的效果，進而改善其抗硫酸侵蝕性能。

結束語

因為硅灰自身的良好活性，對混凝土性能有著顯著的改進效果，但是混凝土性能會受到影響的因素較為復雜，想要確定最佳改進混凝土綜合性能的硅灰替代比是比較難的，因此需要通過多元回歸分析方法進行硅灰對混凝土綜合性能影響的研究，促進硅灰改進混凝土綜合性能的研究發(fā)展。