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含粉煤灰水泥的混凝土的耐久性 

发布时间:2019/11/24
含粉煤灰水泥的混凝土的耐久性

含粉煤灰水泥的混凝土的耐久性
多组分水泥的使用增加了混凝土建筑的环境效益。通过减少水泥熟料的含量,降低了水泥生产过程中每吨水泥的CO2排放量。由于可用水泥的范围较广,多组分水泥还有一个优势,即所制备混凝土的性能更适合于特殊应用。
当粉煤灰用在受到除冰盐冻融侵蚀(暴露等级为XF2~XF4)的混凝土中作为掺合料时,DIN 1045-2 的附录允许使用k 值这个概念。这也意味着不再把含粉煤灰的水泥排除在使用之外。直到最近,在德国关于含粉煤灰水泥对混凝土在有、无除冰盐情况下的抗冻融性的系统研究仍很少,在《DIN 技术报告100"混凝土"》中有对于受到冻融侵蚀或者受到除冰盐冻融侵蚀的混凝土组成的详细要求。
该研究课题的目标是编辑一个有关采用含粉煤灰硅酸盐复合水泥制成的混凝土的综合数据库。该课题主要是研究混凝土的耐久性,尤其是在有、无除冰盐时的抗冻融性。同时也解决了使用含粉煤灰的水泥时,粉煤灰作为混凝土掺合料时k值概念的使用。然而,在慕尼黑理工大学和亚琛科技大学有关该主题的部分研究却没有进行除冰盐存在时的冻融实验。
试验水泥的主要成分为熟料(K)、粒化高炉矿渣(S)、石灰石(LL,总碳≤ 0.20wt.%)和粉煤灰(V1、V2、V3),以及优化的硫酸盐混合物。
粉煤灰分别来自两个电厂;粉煤灰V1、V3 产自同一电厂。这些粉煤灰有所不用,尤其是细度和烧失量,并且Al2O3、Fe2O3、CaO、SiO2 的含量也不一样。研究所用的粉煤灰按照DIN EN 450-1 和DIN EN 197-1 进行分类。根据DIN EN197-1,由于V1 粉煤灰的烧失量很高,为6.96wt.%,只有满足一定的前提条件下才可以使用。这些前提条件包括耐久性要求以及使用时与所要求混合材的相容性,还有包装和运输文件中有关烧失量的规定。
实验室生产的含粉煤灰的水泥的粒度测定得到了优化。熟料、粒化高炉矿渣、石灰石在半工业化实验室球磨机中粉磨,然后与粉煤灰(主要为初始状态)以及与所要求水泥混合物相匹配的硫酸盐进行混合。
硅酸盐粉煤灰水泥中的粉煤灰含量在20~35wt.% 之间,而硅酸盐复合水泥则含有15wt.% 或25wt.% 的粉煤灰,以及10wt.%、15wt.% 或20wt.% 的粒化高炉矿渣和15wt.% 的石灰石。共生产了11 种含粉煤灰水泥。在这些水泥中主要使用粉煤灰V2,细度大约为3700cm3/g.当粉煤灰含量较高(35wt.%)或使用较粗的粉煤灰V3 时,选用粒度分布较窄的水泥熟料,以达到实际要求的水泥强度。
工厂生产的CEM Ⅰ 32.5R 水泥和含50 wt.% 粒化高炉矿渣的CEM Ⅲ /A32.5R 实验室水泥作为对比水泥。