水泥类型对自密实混凝土的长期运输性能的影响外文翻译资料

英语原文共 7 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

水泥类型对自密实混凝土的长期运输性能的影响

摘要

在这项研究中，使用四种类型的火山灰水泥CEM II / AP，CEM II / B-M，CEM II / P和CEM IV / B-M，连同用于生产自密实混凝土CEM I。然而，用CEM II / P和CEM IV / b-m不可能制备得到自密实性能的混凝土.测试新鲜的混凝土性能和硬化混凝土性能的吸水性，在压力下和水的渗透，存放3年让混凝土碳化和氯离子快速渗透。干燥收缩监测长达4个月，测定在一个标准的水固化后的28天抗压强度。

引言

众所周知，自密实混凝土可以用强大的高效减水剂的材料，高含量的骨料或无粘度改性外加剂，降低水胶比（W／B）或水/粉（W / P）比。广泛应用的骨料包括石灰石粉、火山灰，粉煤灰、高炉矿渣（SL），硅粉（SF）和天然火山灰（NP）。火山灰、浮石、天然沸石和珍珠岩。它们可以在制作混凝土是作为添加剂或者作为孰料掺入到水泥中。

在SSC中，骨料含量的增加，浆体体积变化，结合界面过渡区（ITZ）改变会对冻融耐久性、碱集料反应、抗硫酸盐侵蚀和腐蚀、抗收缩等性能产生影响。特别是当火山灰材料为水泥浆时，降低水/水泥（W / C）比，提高了抗渗性能。 火山灰材料具有两种效应。首先，火山灰的成分，特别是骨料，可以提供更多的空间和水化产物的成核位置的形成影响填充效果。第二，火山灰中的二氧化硅和硅酸盐水泥的水化反应形成新物质，虽然他们可能不完全类似生产C-S-H的过程，但反应产物会扰乱通道的连续性。从实验中可知水泥类型影响混凝土的氯离子渗透系数，这种差异是因为不同水泥制备的混凝土孔隙结构不同造成的。

在考虑混凝土碳化时，渗透系数和Ca（OH）2含量是影响混凝土碳化的重要因素。火山灰的加入提高了抗渗性能和降低可碳化材料的用量。波特兰水泥制备的SCCS（CEM I 42.5或52.5）比矿渣水泥CEM III 42.5 LA）配制的SCCS显示出较低的CO2的穿透深度,时因为前者的石灰量高。另据报道，和掺入石灰石混凝土比，火山灰混凝土碳化度（VC）低的原因是火山灰混凝土具有较低的孔隙率和骨料。Siddique发现掺入粉煤灰的混凝土碳化深度略有增加，因为粉煤灰降低了混凝土的渗透性和碱度。

另一方面，不同碳化度的SCCC收缩性能也存在一些差异，可以推测是因为浆体体积差异较大，特别是掺和料的增加，众所周知，混凝土的收缩与骨料体积成反比。同样的，实验失败者发现自密实性能和碳化度密切相关，他们还发现与CEM I和CEMII制备的SCCS之间收缩无明显差异。在这项研究中，五不同水泥CEM I 42.5，CEM II / AP 32.5，CEM II / P 32.5，CEM II / B-M 32.5和CEM IV / B-M 42.5同时进行生产。测量空气中存放了3年的标本的渗透性能，测试吸水性，压力下的水渗透性、碳化深度和快速氯离子渗透在。此外，对试件的干缩进行长达4个月。

2实验研究

2.1材料

2.1.1水泥

在1971年，使用普通波特兰水泥（CEM I 42.5）和复合硅酸盐(CEM II / P 32.5，CEM II / B P 32.5和CEM II / B M 32.5)还有硅酸盐水泥（EMC IV / B M 42.5）制备混凝土，它们各自的物理性质和化学性质如表中所示

2.1.2集料

天然砂（密度：2.56）碎石砂（密度：2.61）作为骨料，两种碎石、碎石1（密度：2.69）碎石2（密度：2.69），作为粗骨料。骨料的最大尺寸为22毫米，骨料的体积比例如下：33%天然砂（0 - 4毫米），14%碎石砂（0 - 8毫米）25%碎石1（4 -6毫米）和28%碎石2（8毫米）。

2.1.3掺合料

一种聚羧酸醚高效减水剂（SP），用于制备混凝土。对于所有的混合物，SP的剂量为2.5%的水泥含量。

2.2混凝土拌合物。

混凝土以550kg / m 3的固定水泥剂量和2.5wt。％的固体SP剂量制备。 分别获得CEM I，CEM II / A-P 32.5和CEM II / B-M 42.5水泥混凝土的w / c比分别为0.31,0.30和0.31。 然而，对于剩余的两种水泥，即使随着w / c比的增加，也没有达到目标坍塌。 混合物的混合比例示于表2中。根据以下混合顺序，将混合物在容积为40升的锅式混合器中混合。 首先，将所有聚集体与1/2的混合水混合2分钟。 然后将水泥加入剩余的水中并再混合2分钟。 加入超增塑剂后，混合持续至6分钟的总时间。

2.3测试程序

2.3.1新拌混凝土试验

坍落度和达到500-mm直径圆所用时间（T500），每30分钟至90分钟在混合后立即在新拌的混凝土样品上测定（按照EN 12350-8）

2.3.2。硬化混凝土试验

在标准固化后的28天龄时，对150times;150times;150立方体样品进行抗压强度试验。测试每个混合物的三个样品。对在65plusmn;5％R.H和23plusmn;2LC，3年龄时储存的混凝土样品进行渗透性试验。根据吸附性试验的要求，将样品烘箱干燥并侧面密封。根据EN 772-11，在100 100 100 mm 3立方体指标上监测毛细血管进水量达64分钟。根据EN 12390-8，但根据DIN 1048 [11]进行了修改，在以下条件下，在烘箱干燥的100 100 100 mm 3立方体样品上进行压力下的水渗透试验：1巴的初始压力48小时，3巴在接下来的24小时，然后，7巴另外24小时。在分割样品的表面测量水渗透深度。根据ASTM 1202对50mm厚的样品进行快速氯化物渗透试验（RCPT）。通过在新鲜切割的混凝土表面上使用酚酞作为指示剂来测量混凝土的碳酸化特性。对于每个测试的属性，重复次数为2。

收缩测量在铸造后两天开始，并在100 100 500 mm3棱柱样品上直到120天。 样品在实验室储存在65plusmn;5％R.H和22plusmn;3LC。 报道了两个标本的平均结果。

3.测试结果和讨论

3.1。 新鲜的混凝土性能

混合后立即进行坍落度流动试验，间隔30分钟至1.5 h; 结果示于表3中。用CEM I和CEM II / A-P制备的混凝土显示700mm的坍落流动，而具有CEM II / B-M的混凝土保持在该值以下。 然而，其他两个混凝土（CEM II / B-P和CEM IV / B-V）的坍落度流量未达到550mm，这对于SCC [12]是必需的，即使具有高含水量。 这种传播行为的缺乏可能是由于所使用的水泥中火山灰的数量很多。 如表2所示，CEM II / B-P和CEM IV / B-M水泥的火山灰含量分别为35％和45％，其中前者仅含有天然火山灰（trass），后者是天然火山灰，飞灰和石灰石填料的组合。 具有CEM I的SCC保持初始坍落度流动1小时，之后在较低的流动级别下保持1.5小时。 SCC与CEM II / A，而SCC与CEM II / B-M仍然可行1.5小时; 这些结果示于表3。与混合物的粘度相关的达到500mm（T500）的流动时间在表3中给出。通常，发现T500长，表明高粘度（T500gt; 2s，对应于 根据EFNARC指南[12]）对VS 2的粘度等级; 因此，在混凝土中没有观察到分离。

3.2。硬化混凝土性能

3.2.1。抗压强度

表1所示所有使用的所有水泥类型的28天抗压强度。虽然CEM II / B-M含有25％的火山灰，但由于包装好，所制备的混凝土显示出最高的强度。 SCC与CEM I紧随其后;两种水泥均为42.5级。接下来是SCC与CEM II / A-P，其中包含15％天然火山灰。另外两个水泥含有较高量的火山灰，与它们配制的混凝土具有较高的w / c比。此外，它们显示较低的坍落度流动，甚至低于SCC混合物所需的量。由于这些原因，用CEM II / B-P和CEM IV / B-M制备的混凝土显示较低的强度，这表明超过一定的火山灰含量，28天强度开始下降。报道了有关火山灰在SCCs中作为水泥替代剂的强度贡献的矛盾结果。在所有测试年龄段观察到天然火山灰或渣渣添加SCC的强度降低[13,14]，这归因于所使用的火山灰的火山灰活动缓慢。

不过，其他报告显示相反的结果。 由于在Zeo-lite中存在大量的反应性SiO 2和Al 2 O 3，预先加入天然沸石高达30％的SCCs显示比参考混合物在28天龄以上的强度更高的强度[15]。 还有报道指出，三元混合比二元混合物具有更好的优势[16]。 似乎火山灰的种类和含量，它们的大小，化学成分，它们与其他火山灰的掺入影响混合物的压力。

3.2.2。 渗透性

在储存在空气中（65plusmn;5％R.H.和23plusmn;2LC）的空气样品上进行吸附试验，压力下的水渗透，碳化和快速氯化物渗透3年; 测试结果在图1和图2中给出。2-5。

在吸附试验期间，通过毛细管的吸收水被监测长达64分钟。 毛细吸收是相关的，

其中Q是流入表面的横截面积的累积吸收水，k是吸收率（吸收率），t是时间，C是由开放表面上的水的润湿产生的截距。

吸附性与混凝土毛细结构有关;因此，在劣化物质进入混凝土方面是重要的。吸收性结果如图1所示。 2表明具有CEM II / B-M的SCC具有最小的毛细管吸水率，约为CEM I和CEM II / A的一半。通常，火山灰在混凝土中的添加通过形成较细的孔结构[5]减少了孔的互连性，从而导致更致密的结构，从而降低了渗透性。另一方面，当使用火山灰的三元或四元混合物时，不仅在可加工性或机械性能方面也形成协同效应，而且对于混凝土的耐久性能也形成协同效应[17]。因此，具有CEM II / B-M的SCC的优异的吸附性能可以归因于该水泥的组成，即由天然火山灰和飞灰与熟料组成的组合物。

最高吸收率属于CEM II / B-P的混凝土，其次是具有CEM IV / B-M的混凝土。虽然CEM IV / B-M是四级水泥，但是用其制备的混凝土并没有表现出良好的性能，这可能是因为熟料的使用量低和使用的高w / c比。比较用CEM II / AP和CEM II / BP制备的混凝土，我们发现前者含有比后者（35％）少的天然火山灰（15％），前者具有较低的w / c比，比后者更好的可操作性;由于这些原因，前者具有较低的吸附性。据认为，当火山灰含量在混合物中增加时，较高量的水泥糊可能导致更高的吸收，因为火山灰具有比水泥更低的密度，并且当水泥被大量火山灰代替时，浆料体积增加[18]。增加糊体积导致毛细管孔体积的增加，这降低了不渗透性。此外，用CEM II / B-P制备的混凝土具有比用CEM II / A-P制备的混合物更高的w / c比，这导致更容易获得的孔结构[5]，这在此被证明。还应注意，CEM II / B-P混凝土没有显示自密实性;因此，它们的压实力不如CEM II / A-P混凝土那么好。此外，所有的凝结物储存在低R.H.条件下，使得具有高火山灰含量的水泥可能没有经过适当的波动佐剂反应，因为火山灰水泥对不适当的固化更敏感[19]。

在渗水压力试验中，与吸附性试验不同，驱动力是施加的水压;然而，在吸附性方面的治理特征是混凝土的毛细结构。测试结果如图1所示。 3，透露深入渗透深度属于CEM II / BM的SCC，这是与吸光度相似的发现，但CEM II / A与CEM I交换了对后者的支持，执行以及CEM II / BM。虽然压力下的吸附性和水渗透性都与毛细管孔隙度有关，但后者试验中施加的压力可能会改变混凝土的自然状态，也可能通过淤泥堵塞孔隙[9]。这些现象可能会进一步改变排名。剩余的两个具有较高火山灰混凝土的水泥比其他水泥更差;获得了大约四倍的穿透深度。 Andrianampoinimerina [20]发现，由于填充效应，加入高达10％的石灰石填料会降低穿透深度;进一步添加石灰石含量，渗透深度由于异质成核和稀释效应而增加。

碳化是混凝土的另一个重要参数，特别是关于腐蚀，因为碳酸化导致混凝土中的pH急剧下降。图。图4显示了用不同水泥制备的并在实验室条件下储存3年的混凝土的天然碳酸化深度。测试结果表明，最佳性能属于CEM II / B-M的结构修饰，其次是CEM I和CEM II / A-P;其余两个混凝土显示较高的深度。两个参数影响混凝土的碳酸化：不渗透性和可碳化材料的数量[6]。因为具有CEM II / B-M的SCC具有最低的吸收性，因此比其他的更不渗透;然而，它含有25％的火山灰含量，这降低了吸附性，但可能减少由于火山灰反应引起的游离石灰的量。然而，在具体情况下，不渗透性在抑制二氧化碳进入混凝土方面发挥主导作用。用CEM I和CEM II / A-P制备的SCC类似地进行;虽然前者比后者含有更多的游离石灰，后者的吸附性略好于前者。似乎这些相反的效果相互补偿，使两个混凝土表现出相同的碳酸化性能。

氯离子渗透到混凝土中是造成钢筋混凝土结构中氯化物腐蚀的原因。图中给出的RCPT测试结果。图5显示，除了用CEM II / BP制备的混凝土之外，根据ASTM 1202

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[137397]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word