山砂高性能混凝土研究

摘要

从50年代末期贵州土建系统自发地使用山砂开始，山砂混凝土的发展已经历了40余年。山砂作为混凝土集料是一种很有发展前途、经济优越性、适合于就地取材的地方材料。随着我国基本建设的发展，各地砂源紧缺问题凸显，人们对山砂的应用日益重视，对具有丰富山砂资源的区域，生产山砂可以解决运输、时间上的问题，降低成本，节省资源。高强混凝土在促进整个建筑业的进步方面功不可没，但是随着应用的混凝土等级的提高，特别是对于70MPa以上的混凝土已暴露出自身的一些缺陷，如混凝土强度与流变性能之间的矛盾，体积稳定性问题，抗硫酸盐类侵蚀性能力的下降等。要使70MPa以上的混凝土具有良好的流变性能，能轻易地泵送，并在硬化后有良好的体积稳定性和耐久性，是国内外混凝土和建筑施工业面临的一项技术难题。贵州地区对山砂多年来的应用也说明，山砂完全可以在高强山砂混凝土、流态山砂混凝土、粉煤灰掺合料应用等研究成果的基础上，研究开发出山砂高性能混凝土。 本研究课题是在已成功研制并实际应用的C60高强山砂混凝土的基础上，结合对微细(超细)活性掺合料性质的理论认识，充分利用贵州当地的混凝土材料，并掺入微细(超细)活性掺合料，研制一种新型的高性能混凝土，即山砂高性能混凝土。 本文通过对配制的山砂高性能混凝土和普通混凝土的拌合物性能、力学性能、长期性能及耐久性能的研究，得到流动性、保水性、粘聚性等性能优良的山砂高性能混凝土。研究表明：随着单掺活性掺合料掺量的增加，砂浆流动性减小，活性掺合料与萘系高效减水剂NF双掺使用，比使用同样剂量萘系高效减水剂NF的基准浆体流动性明显增大，这是由于玻璃体材质活性掺合料不仅有填充效应，更主要的是它与高效减水剂之间的表面物化作用产生了分散性，而活性掺合料对浆体(或混凝土)的流化作用效果主要是依赖于其分散性；能有效改善胶砂流动性的适宜掺量为：萘系高效减水剂不小于0.8％，粉煤灰掺量为20％，PS掺量为20~30％，沸石矿粉掺量不宜大于20％，SF掺量为5~8％；通过对粉末含量的限制，并借助活性掺合料、高效减水剂的合理使用，就可以避免山砂粉末含量的负面影响，配制出密实度高，抗渗性能优异，具有良好的耐久性能，并具有良好的体积稳定性的山砂高性能混凝土。