通過研究者發(fā)現(xiàn),添加沸石粉和玻璃粉末會降低混凝土的早壓縮強(qiáng)度和干燥收縮,并能有效地提高在稍后階段混凝土的抗壓強(qiáng)度,抗碳化和抗氯離子滲透性能,增強(qiáng)效果會與沸石粉的增加而增加。并且,添加沸石粉末和玻璃粉末可以提高混凝土的密實(shí)度,降低孔隙率,提高集料和水泥基體之間的界面結(jié)構(gòu),由此提高混凝土的總體性能。

一、沸石粉可用于混凝土摻合料

水泥混凝土可持續(xù)發(fā)展的想法之一是控制和優(yōu)化水泥混凝土的成分和結(jié)構(gòu),并增加混合材料的數(shù)量。目前,外加劑的種類較少,而高含量的外加劑如粉煤灰和礦物粉正日益短缺。開發(fā)包括天然礦物和固體廢物殘留物在內(nèi)的各種摻合料,以提高其在水泥混凝土中的有效利用尤為重要。

沸石作為混凝土外加劑具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,并在目前已成為建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明,沸石粉中含有大量的活性SiO2和Al2O3,其火山灰活性優(yōu)于粉煤灰和礦物粉,其可以與水泥水化生成的Ca(OH)2反應(yīng)形成硅酸鈣(鋁)水合物(C-(A)-SH)凝膠,而其他膠凝產(chǎn)品對改善早期強(qiáng)度,干燥收縮,凍干具有很大的作用,提高混凝土的解凍性能和耐久性。另一方面,我國每年生產(chǎn)4.5-7億噸廢玻璃,其中大部分用在垃圾填埋場,占用土地資源并污染環(huán)境。而將廢玻璃研磨至一定的細(xì)度后,可以將其作為摻合料混入混凝土中。廢玻璃粉具有一定的火山灰活性,可以促進(jìn)水泥水化,改善混凝土的脆性,降低混凝土成本。廢玻璃粉中較高的硅含量可以降低CSH凝膠中鈣與硅的比例,并在孔溶液中具有更多的堿。該反應(yīng)有利于減慢混凝土的堿硅反應(yīng)(ASR反應(yīng))。

??二、試驗(yàn)配合比

沸石粉末和玻璃粉末以不同的比例混合,并以20%的水泥質(zhì)量比代替混合物。沸石粉末和玻璃粉末的質(zhì)量比為5:15、10:10、15:5,固定的水膠比為0.42,固定砂率為0.44,并形成混凝土樣品。通過調(diào)節(jié)減水劑的用量,可確保所有混凝土試樣的坍落度范圍為160?200mm。

三、雙摻粉對混凝土干燥收縮的影響

混凝土的干燥收縮在60天之前發(fā)展得更快,隨后的發(fā)展相對平緩。ZP0-GP0的150d干燥收縮率達(dá)到450×10-6,ZP5-GP15,ZP10-GP10和ZP15-GP5的150d干燥收縮率分別比ZP0-GP0低10.2%,13.8%和19.6%。沸石粉和玻璃粉的混合顯著降低了混凝土的干燥收縮率,并且沸石粉的比例越高,干燥收縮率越小。

混凝土的氯離子滲透系數(shù)隨年齡的增長而降低。在試驗(yàn)中,經(jīng)過養(yǎng)護(hù)3天后,摻有沸石粉和玻璃粉的混凝土的氯離子滲透系數(shù)高于ZP0-GP0,并隨沸石粉比例的增加而增加。當(dāng)固化28d和90d時,摻有沸石粉和玻璃粉的混凝土的氯離子滲透系數(shù)隨沸石粉比例的增加而降低。固化90天后,ZP5-GP15,ZP10-GP10和ZP15-GP5混凝土氯離子的滲透系數(shù)均低于ZP0-GP0。加入沸石粉和玻璃粉可以明顯提高混凝土的抗氯離子滲透性,沸石粉的比例越高,混凝土的抗氯離子滲透性越好。

加入沸石粉和玻璃粉會降低混凝土的早期抗壓強(qiáng)度,并增加其后期抗壓強(qiáng)度。后者的強(qiáng)度將隨著沸石粉末比例的增加而增加。沸石粉和玻璃粉的混配有利于減少混凝土的干縮率,提高以后的抗碳化和抗氯離子滲透性。沸石粉的比例越大,混凝土的抗碳化和抗氯離子滲透性越好。收縮率越小。加入沸石粉和玻璃粉可以增加混凝土的密度,降低孔隙率,并改善骨料與水泥基體之間的界面結(jié)構(gòu)。沸石粉末具有高的火山灰活性,并且可以進(jìn)行二次水合反應(yīng)以形成水合硅酸鈣凝膠。值得一提的是,玻璃粉還可以與漿液中的堿性離子反應(yīng),從而具有一定的膨脹效果,兩者協(xié)同效應(yīng)改善了混凝土的整體性能。