硫铝酸盐水泥混凝土与普通硅酸盐水泥混凝土性能对比研究

黄姣姣

（中铁三局集团第五工程有限公司，山西 晋中 030600）

0 前言

硫铝酸盐水泥自诞生以来，以其早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱度等特点在各种重大或特大或特殊工程（如水下工程、沿海大桥、寒冷地区、抢修路面等）中得到了推广应用[1-4]，比如在冬季施工、水工工程、修补工程等特殊工程中应用，更发挥出了硫铝酸盐水泥优良的特点。但是，目前硫铝酸盐水泥混凝土相关研究报道还是有限[5-8]。

本文主要研究硫铝酸盐水泥混凝土与普通硅酸盐水泥混凝土性能（抗压强度和抗渗性等性能）对比的试验研究，以便为硫铝酸盐水泥在工程中应用提供一定的技术指导。

1 试验原材料与试验仪器

1.1 试验原材料

硫铝酸盐水泥（R·SAC42.5），天津市产；普通硅酸盐水泥（P·O42.5），安徽合肥海螺水泥厂产；S95级矿渣，安徽马鞍山钢厂产；Ⅰ级粉煤灰，安徽合肥电厂产；黄砂，细度模数为2.5，含泥量1.6%，为安徽六安某砂厂产；石子，5～16mm 和16～31.5mm 两级配碎石按一定比例搭配，安徽合肥某石料厂产；水为普通自来水。其硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿物掺合料矿渣和粉煤灰的化学成分如表1所示；硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的实测性能指标如表2所示。

1.2 试验仪器

混凝土搅拌机、水泥安定性测定仪、水泥凝结时间测定仪、胶砂搅拌机、净浆搅拌机、混凝土振动台、抗压强度试件试模、抗渗试件试模、混凝土抗渗仪、微机伺服抗折抗压试验机、电液式压力试验机等。

表1 胶凝材料化学成分分析

表2 两种水泥的实测性能指标

表3 硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥混凝土配合比及初始坍落度

2 试验结果与分析

本文主要研究硫铝酸盐水泥基高性能混凝土抗压强度和抗渗性与普通硅酸盐水泥混凝土相应性能比较。其硫铝酸盐水泥混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土配合比及初始坍落度见表3所示。

2.1 硫铝酸盐、普通硅酸盐水泥混凝土抗压强度对比

图1是硫铝酸盐、普通硅酸盐水泥混凝土抗压强度对比的试验结果。

图1 两种水泥混凝土抗压强度对比

在硫铝酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土早期和后期强度都降低，且后期（6月）强度也达不到空白样的强度；而在普通硅酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土早期强度会降低，但28d 强度会超过空白样的强度。另外，从图1中还可以看出：无论是否掺矿物掺合料，硫铝酸盐水泥混凝土的早期和后期强度都高于相应普通硅酸盐水泥能混凝土的强度。

2.2 硫铝酸盐、普通硅酸盐水泥混凝土抗渗性能对比

表4是硫铝酸盐、普通硅酸盐水泥混凝土抗渗性能对比的试验结果。

在硫铝酸盐水泥混凝土中，掺入矿物掺合料后，其混凝土渗水高度会增大；而在普通硅酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土渗水高度降低，且降低比较明显。从表4中还可以看出：在无矿物掺合料的情况下，相同水灰比情况下，硫铝酸盐水泥混凝土的抗渗性高于普通硅酸盐高性能混凝土抗渗性，且比加矿物掺合料普通硅酸盐水泥混凝土抗渗性还要高；而在20% 矿物掺合料复掺和相同水灰比的情况下，硫铝酸盐水泥混凝土的抗渗性却低于普通硅酸盐水泥混凝土的抗渗性。

表4 两种水泥混凝土抗渗性能对比试验结果

图2 两种混凝土抗渗性能对比

3 结论

（1）普通硅酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土早期强度会降低，但28d 强度会超过空白样的；在硫铝酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土早期和后期强度都降低，且混凝土后期（6月）强度也达不到空白样。

（2）硫铝酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其抗渗性能提高；而在普通硅酸盐水泥混凝土中掺入矿物掺合料后，其混凝土抗渗性能下降。在无矿物掺合料和相同水灰比情况下，硫铝酸盐水泥混凝土抗渗性高于普通硅酸盐高性能混凝土抗渗性；而在20% 矿物掺合料复掺和相同水灰比情况下，硫铝酸盐水泥混凝土抗渗性却低于普通硅酸盐水泥混凝土抗渗性。