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随着高性能混凝土技术的发展,矿物掺和料在混凝土中得到了广泛应用,特别是大掺量掺和料混凝土的研究越来越受到重视。但是,许多研究资料表明:粉煤灰、矿粉大量掺入混凝土后致使混凝土早期强度过低,制约了大掺量粉煤灰、矿粉混凝土的推广应用。本文通过化学激发粉煤灰、矿粉的早期活性,使大掺量粉煤灰、矿粉混凝土的早期强度明显提高。制得了矿物掺和料总掺量在50%以上时满足强度和耐久性要求的高性能混凝土。
本文通过对多种化学试剂的单掺、复掺、优化得到了JF高性能混凝土激发剂。然后,将该激发剂应用于混凝土,观察JF激发剂对混凝土强度、工作性、耐久性的影响。发现,该激发剂能有效激发粉煤灰、矿粉的早期活性,显著提高大掺量粉煤灰、矿粉混凝土的早期强度。并且能够提高粉煤灰、矿粉对混凝土28d强度的贡献,可使大掺量粉煤灰、矿粉混凝土提高一个强度等级。并且,该激发剂能改善混凝土的和易性,提高混凝土的保水性能。另外,JF激发剂也可在一定程度上改善混凝土的耐久性能,使掺加激发剂的大掺量粉煤灰、矿粉混凝土抗冻、抗碳化、抗氯离子渗透能力都有所提高。
本文通过SEM、XRD、MIP等现代物相检测手段,研究激发剂对大掺量粉煤灰、矿粉混凝土的激发机理,揭示微观结构与宏观性能间的内在联系。结果表明激发剂的掺入改变了整个胶凝体系的水化过程,使得水化产物及孔结构发生了变化,其中掺加激发剂的混凝土前后期Ca(OH)2的含量明显比不掺激发剂的对比样少,水化产物大孔减少,孔结构得到了改善,孔分布更为合理,使得浆体更为密实,从而提高了复合胶凝材料及混凝土的抗冻、抗碳化、抗氯离子渗透等性能。
最后,在实际工程中应用了JF激发剂,取得了良好的效果。