再生细骨料混凝土耐久性受到不同矿物掺和料的影响分析

■李广燕 ■陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300

1 混凝土耐久度测定的方法与基本数据

1.1 混凝土耐久度测定的基本标准

随着建筑业的发展，对于建筑和建材的质量要求也在不断地提高，各种各样的指标都有了量化的标准，混凝土的耐久度也是测定混凝土是否质量达标的重要标准，对于混凝土的耐久度不同的国家有着不同的测定指标，目前国内一般采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》作为混凝土耐久度测定的标准指标，然而这个测定标准当中只有对于再生骨料的性能的一些评价指标，对于再生骨料混凝土并没有相当规范的规定。

1.2 混凝土耐久度测定的试验基本原料

在本次试验中，使用的材料尽量贴近实际，以求得到最好的实验效果。本次试验中的水泥采用P.052.5 硅酸盐水泥(C)，普通矿渣粉采用S95 级的矿渣粉(S95)，粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰(FA)，以及粒径D97=6μm 的P800 超细矿渣粉(P800)，氧化硅含量超过95%的微硅粉(SF)，5-25mm 连续级配的天然粗骨料。这些试验用材料符合《普通混凝土用砂石质量以及检验方法标准(JGJ52-2006)》的要求，其中再生细骨料的细度模数是2.8，并且外加聚羧酸减水剂作为外加剂。从下表中我们可以看到再生细骨料的具体数据(表1)。

表1 再生细骨料性质

1.3 混凝土耐久度测试的具体实验步骤

为了保障实验结果的准确性和更大基础上的应用性，再生细骨料混凝土的耐久度测试中全部在用再生细骨料，目的在于在固定的混凝土配比下对矿物掺合料针对再生细骨料混凝土的耐久性影响进行定量化的分析。具体的实验步骤是在一定的胶凝材料条件的帮助下，使用单一的矿物掺合料以及符合矿物掺合料进行水泥的替代，从而对于再生细骨料混凝土的抗碳化性、抗冻性、收缩性和氯离子渗透性进行某种程度上的研究，所有试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法(GB/T50082-2009)》的标准进行测定。实验所采用的胶凝材料构成以及再生细骨料混凝土在实验当中的配比由下面的表格(表2、表3)表现出来:

表2 再生细骨料混凝土胶凝材料组成

表3 再生细骨料混凝土配合比

2 再生细骨料混凝土中不同种类矿物掺合料测试结果分析

2.1 关于抗碳化性能测定的结果和分析

在抗碳化性能测定方面，按照上表(表2)的六种不同胶凝材料构成进行再生细骨料混凝土在不同矿物掺合料的条件下的抗碳化性能，实验结果证明不同的矿物掺合料对再生细骨料混凝土的28 天碳化深度都＜1mm，在之后的实验持续观察中，120 天的碳化深度也都＜2mm。这说明了矿物掺合料在再生细骨料混凝土的碱含量方面虽然有所损失，但是对于混凝土的本身孔隙结构有所改善，通过矿物掺合料和混凝土的水化作用有效提高了混凝土的密实程度，从而使混凝土的抗碳化能力得到极大提升。

2.2 关于抗冻性能测定的结果和分析

抗冻性能的测定需要采用冻融循环的方式来进行测定，在具体实验中我们以50、100、150、200、250、300 等次数作为冻融循环的记录次数，统计了再生细骨料混凝土在抗冻性能测验中的质量损失以及它们的相对动弹模量，从中得出了以下的实验结果:不同的矿物掺合料体现的抗冻性能不尽相同，但是它们的耐久性指数一般都在80%以上，这其中矿物掺合料是矿渣粉的抗冻效果要比矿物掺合料是粉煤灰的效果好，普通矿渣粉和超细矿渣粉的耐久程度最高，而单掺粉煤灰的再生细骨料混凝土抗冻耐久程度最低，这是由于矿渣粉的活性要远远强于粉煤灰而造成的，在粉煤灰为主体的矿物掺合料中，又以硅灰和粉煤灰的混合为抗冻性最好的部分。

2.3 关于收缩性测定的结果和分析

收缩性的测定方面，需要制作在两端预先埋藏测头的长方体混凝土在标准养护室进行养护后，在恒定的温度和湿度下进行试验工作，对其初始长度进行测定后再对它的1 天、3 天、7 天、28 天和56 天的长度进行测定，以检验材料的收缩性。通过实验我们可以得知，粉煤灰为主的矿物掺合料收缩程度较小，而已矿渣粉为主的矿物掺合料收缩程度是粉煤灰矿物掺合料的两倍，在一个月之后，两者的收缩量差距开始缩小，这其中硅灰和矿渣粉的收缩量最小，这主要是由于矿渣粉的高活性在前期对于材料的胶凝性发挥较大，水化产物导致材料进行较大的收缩，而后期各种材料的活性都逐渐体现出来，所以混凝土的收缩量才体现不出差别。但总体来说，掺进了矿物掺合料的再生细骨料混凝土的收缩性能是大幅度下降的，因为矿物掺合料具有的微集料效应可以对混凝土内部的孔隙进行一定的填充，从而使得混凝土的工作性得到提高，混凝土被破坏的可能性降低，因此混凝土更加密实，使用性能也变得更好。

2.4 关于氯离子渗透性能的测定结果和分析

氯离子渗透性能的测定目前较为通用的是德国建筑业提出的RCM 法，这个方法可以较为科学地测定出不同的矿物掺合料掺进的再生细骨料混凝土中氯离子的渗透含量。

和只掺进一种单一的矿物掺合料的再生细骨料混凝土相比，复合的矿物掺合料对于再生细骨料混凝土的渗透性有着极好的提高作用，这其中复合了硅灰的矿物掺合料一般都具有很好的抗氯离子渗透性，在实验过程中我们发现，超细矿渣粉和硅灰的比表面积都比较大，所以在水泥的水化过程中，有一部分矿物掺和物的颗粒和氢氧化钙产生化学反应形成能够进入混凝土孔隙的凝胶，另外有一些颗粒对混凝土的骨料以及浆体过渡区进行了一定的填充，折旧使得过渡区的结构变得更加密实，同时减少了经常出现的过渡区内氢氧化钙富集以及定向排列的现象，对整体混凝土的抗氯离子渗透性都有着很好的提升，不同的矿物掺合料可以产生不同的叠加作用，相同的矿物掺合料中不同的比例也会对再生细骨料混凝土的抗氯离子渗透性产生较大的影响，这其中效果最好的是可以使混凝土的界面过渡区宽度直接得到减少的硅灰体系矿物掺合料。

3 结语

再生骨料混凝土中加入矿物掺合料可以对混凝土本身的耐久性和工作性进行极大的改善，而采用不同的矿物掺合料可以对再生骨料混凝土的耐久性有着不同程度的提升，在混凝土全部使用再生细骨料的前提条件下使用不一样的评价方式对矿物掺合料的耐久性进行评价，有利于在实际的应用过程中对再生骨料混凝土的耐久程度做出一些有益的尝试性实验，从而提高建筑行业对于再生骨料混凝土方面的技术含量。

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