引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土性能影响的试验研究

2020-06-30吴艳青

商品混凝土 2020年6期

吴艳青

（山东华森兴隆混凝土有限公司，山东济南 250000）

0 前言

硫铝酸盐水泥基混凝土具有快硬、早强、抗冻、抗渗、微膨胀及耐蚀性，其在寒冷地区、盐碱地区及水工工程中具有独特的优势。刘向楠和唐光强等[1-3]针对新疆南疆部分干旱多盐碱地区或其它特殊地区，使用水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法，研究水灰比、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对硫铝酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响。李方元等[4-6]通过制配水灰比为 0.3、0.4、0.5 的硫铝酸盐水泥胶砂试件进行长达 2 年的高浓度（SO2-420250mg/L）硫酸盐侵蚀实验。罗兆辉等[7-9]将改性聚丙烯纤维掺加到水池结构的混凝土中，研究改进聚丙烯纤维对水泥基混凝土的抗渗机理及性能特点。

本文研究了引气剂对硫铝酸盐水泥基高性能混凝土性能（抗压强度和抗渗性等性能）的影响，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 试验材料与试验仪器、试验方案

1.1 试验材料

河南省郑州市硫铝酸盐水泥（R·SAC42.5）；山东济南济钢 S95 级矿渣；山东济南黄台电厂Ⅱ级粉煤灰；山东泰安黄沙，细度模数为 2.7，含泥量 1.3%；济南章丘某石料厂 5～25mm 连续级配碎石。其硫铝酸盐水泥、矿渣和粉煤灰的化学成分见表1 所示。

1.2 试验仪器

混凝土搅拌机、混凝土振动台、抗压强度试件试模、抗渗性试件试模、万能实验压力机、全自动抗渗仪，等等。

1.3 试验方案

本文主要研究了引气剂对高流态硫铝酸盐水泥基高性能混凝土的力学性能、耐久性（抗渗性）的影响。其试验设计方案与混凝土初始坍落度见表2。

2 试验结果与分析

2.1 引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度的影响

表1 水泥、粉煤灰、矿渣的化学成分 %

表2 试验方案及初始坍落度

图1 是无掺合料和复掺 20% 掺合料，引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度影响的试验结果。

从图1 中可以看出：在硫铝酸盐水泥基混凝土中，不论是否加入矿物掺合料，当掺入引气剂后其硫铝酸盐水泥基混凝土早期和后期抗压强度都会降低，且掺量越高降低就越明显。这是因为：由于引气剂的加入，使新拌混凝土中引入部分气泡，硬化后浆体中的凝胶孔和毛细孔、以及总孔隙率都将增大，从而使混凝土内部结构松疏，导致其混凝土抗压强度降低。

图1 引气剂掺量混凝土抗压强度的影响

2.2 引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土抗渗性的影响

表3 和图2 是引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土抗渗性能影响的试验结果。

从表3 和图2 中可以看出：在硫铝酸盐水泥基混凝土中，不论是否加入掺合料，当加入引气剂后，其硫铝酸盐水泥基混凝土渗水高度和渗透系数都增大，即抗渗性能下降，且掺量越高其抗渗性能下降越明显。这是因为：由于引气剂的加入，使硫铝酸盐水泥基混凝土引入部分凝胶孔和毛细孔，导致其混凝土内部结构密实性降低，从而降低其抗渗性。但硫铝酸盐水泥基混凝土渗水高度和渗透系数变化不大，基本都能工程实际要求的需要，即引气剂的加入，对硫铝酸盐水泥基混凝土抗渗性能影响不大。