绿色混凝土的水化硬化特征研究.pdf

2 0 1 1 年 第 7期 (总 第 2 6 1期 ) Nu mb e r 7 i n 2 0 1 1 ( T o t a l No 2 6 1 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 预拌混凝土 RE ADY M D D CONCRE TE d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 7 0 3 6 绿色混凝土的水化硬化特征研究 张遵海 ，孙文标 ，田坤云 。 ( 1 _ 郑州煤电股份有限公司 告成煤矿，河南 登封 4 5 2 4 7 7 ；2 河南工程学院 安全工程系，河南 郑州 4 5 l 1 9 1 ) 摘要： 配制了矿渣和粉煤灰含量为 7 0 左右的绿色水泥 ， 并用绿色水泥制备了绿色混凝土。 用标准混凝土试验方法研究了绿色混凝土 的抗压强度和抗折强度； 用扫面电镜观察了绿色混凝土中的界面过渡区。 结果表明： 绿色混凝土的抗压强度和抗折强度均高于普通混凝土； 绿 色混凝土中的界面过渡区结构更加致密。 界面过渡区结构更加致密是绿色混凝土强度高于普通混凝土的重要原因。 关键词： 绿色水泥；绿色混凝土；强度；界面过渡区 中图分类号： T U 5 2 8 O l 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 7 0 1 0 7 0 2 Re s ae r c h on hy dr a t i on a nd har dene s s f e a t ur e s of gr e en con c r e t e Z HANG Zu n- h a i ， SUN W e n b i a o ， TI AN Ku n - yu n ( 1 Ga o c h e n gC o a l Mi n e ， Z h e n g z h o uC o a l a n dE l e c t r i c C o ， L t d ， De n g f e n g4 5 2 4 7 7 ， C h i n a ； 2 De p a r t me n t o f S a f e t yE n g i n e e ri n g ， H e n a nI n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y， Z h e n g z h o u4 5 1 1 9 1 ， C h i n a ) Abs t r a c t ： Gr e e n c e me n t t h a t c o nt a ine d 7 0 pe r c e n t o f s l a g an d fly a s h wa s ma de Wi t h t h e g r e e n c e me n t u s e d a s c e me n t i t i o u s ma t e ria l ， gre e n c o n c r e t e wa s ma d e Co mp r e s s i v e s tr e n g t h a n d b e n d i n g s t r e n g t h o f t h e gre e n c o n c r e t e wa s t e s t e d wi t h s t a n d a r d wa ys Th e i n t e r r a c i a l t r ans i t i o n z o n e s ( I T Z)i n the gre e n c o n c r e t e w a s o b s e r v e d wi th S E M T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t c o mp r e s s i v e s tr e n g t h and b e n d i n g s t r e n g t h o f t h e gre e n c o n c r e t e i s h i g h e r th a n that o f o r d i n a r y c o n c r e t e Th e I TZ i n th e g r e e n c o n c r e t e i s mo r e c o mp a c t th a n t ha t i n o r d i n a r y c o n c r e t e Th e h i g he r s t r e n g t h o f t h e gr e e n c o n c r e t e i s d u e t o the m o re c o mp a c t I TZ i n i t K e y wo r d s ： gre e n c e me n t ； gre e n c o n c r e t e ； s tr e n gth ； I T Z 0 引言 1 9 9 2年在巴西召开的联合国环境与发展大会使人类社会 进入了以“ 保护自然、 崇尚自然， 促进持续发展” 为核心的绿色 时代。 材料 、 环境和社会可持续发展的关系也得到空前关注。 混 凝土作为当前使用最广泛的建筑材料 ， 已经由高强混凝土发展 到高性能混凝土， 进而发展到绿色混凝土阶段【 l _ 2 】 。 绿色混凝土 的特点包括具有更好的力学性能和大量利用工业废料从而减 少硅酸盐水泥熟料用量等方面 。 近年来， 许多文献研究了大 量掺加工业废料的混凝土的特点， 取得了有益的结论。 但多数文 献认为以大量工业废料代替水泥熟料后， 混凝土的早期强度偏 低 5 - 7 。 由于我国水泥产量世界第一， 对环境造成的问题十分严 重。 同时， 我国矿渣和粉煤灰的排放量大且目前利用率低。 因此 ， 研制大量掺加矿渣和粉煤灰的绿色水泥， 并对绿色水泥作为胶 凝材料的混凝土的宏观和微观特征进行研究 ， 对绿色混凝土的 研究和使用具有重要意义。 1 原材料与试验设计 1 1 原材料 本试验所用原材料为： 自制 3 2 5 级和 4 2 5级绿色水泥， 其中 矿渣和粉煤灰的含量约 7 0 。 添加少量外加使矿渣和粉煤灰充分 参与水化反应。 以河北省琉璃河水泥厂生产的金隅牌P 0 3 2 5 级 和P 0 4 2 5 级水泥为对照试样。 配制混凝土所用的细集料为细 收稿 日期 ：2 0 1 1 - J o l _ J o 6 度模数 2 7的中砂。 粗集料为 5 2 5 m i l l 的碎石 。 拌和水为普通 自来水。 1 2试 验 内容 混凝土的水化硬化特征包括抗压强度、 抗折强度等宏观指 标以及界面过渡区等微结构特征。 为系统研究绿色混凝土的水化硬化特征， 本试验谢 十了el 0 、 C 3 0和 C 5 0三个强度等级、 四个配合比的混凝土， 如表 1 所示。 其中以自制绿色水泥作为胶凝材料的混凝土称为绿色混凝土， 以普通硅酸盐水泥作为胶凝材料的混凝土称为普通混凝土。 表 1 混凝 土的配合 比 注 ： 表中C 、 S 、 G 、 W 分别代表胶凝材料、 砂、 石子、 水。 1 3试验 方 法 ( 1 ) 昆 凝土的强度特性： 混凝土的抗压强度和抗折强度试 验均依相应的国家标准进行测试。 测试龄期为 3 、 7 、 2 8 d 。 1 0 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m