偏高嶺土在混凝土中的應(yīng)用

　　作為混凝土制備中的第六組分，礦物摻合料是高性能混凝土不可缺少的，如今國內(nèi)外對礦物摻合料的研究已經(jīng)發(fā)展到了一個較為成熟的階段，從早期僅單一強調(diào)混凝土強度的提升到近年來對混凝土高性能化的注重，礦物摻合料已經(jīng)成為配制優(yōu)質(zhì)水泥基復合材料不可或缺的輔助膠凝材料。偏高嶺土是目前比較新型的礦物摻合料，其在混凝土中的使用還尚未普及。

　　偏高嶺土是一種具有超強火山灰效應(yīng)的礦物摻合料，偏高嶺土中含有大量地無定型的非晶態(tài)SiO?和Al2O3，這些活性物質(zhì)能夠大量地參與二次水化反應(yīng)，提高混凝土的力學性能研究表明偏高嶺土隨摻量的增加，其抗壓強度均呈現(xiàn)明顯的增高，但偏高嶺土的摻量過高則會嚴重影響混凝土的工作性能。

　　此外，目前在實際生產(chǎn)中，已經(jīng)開始大量地采用礦物摻合料的復摻，復摻礦物摻合料能夠更好地發(fā)揮各種摻合料各自的優(yōu)點。本文分別研究了不同比例單摻偏高嶺土和不同比例復摻偏高嶺土、粉煤灰和礦渣粉時混凝土的抗壓強度和抗折強度，以期為偏高嶺土的實際應(yīng)用提供一些參考。

　　單摻偏高嶺土強度

　　為了更加綜合地研究偏高嶺土對于混凝土性能的影響，測試了偏高嶺土在 0、5%、10%和 15%四種摻量下對混凝土60 d 內(nèi)的抗壓強度和抗折強度的影響，測試結(jié)果分別如圖 1～ 2 所示。偏高嶺土摻量為 5%時的 7 d 和 14 d 抗壓強度最高，隨摻量的增加，抗壓強度逐漸降低。當齡期超過 14 d 后，偏高嶺土混凝土的抗壓強度則是隨其摻量的增高逐漸增高。抗折強度和抗壓強度具有類似的規(guī)律，偏高嶺土摻量為 5%時其 7 d 和 14 d 的抗折強度在所有摻量中最高。

　　偏高嶺土對于混凝土的強度有明顯的改善效果，經(jīng)過高溫煅燒而成的偏高嶺土其內(nèi)部有大量的活性SiO?和Al2O3，這些活性物質(zhì)能夠快速地與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng)，增加水泥混凝土的密實性，從而大幅度地改善混凝土的強度。

　　復摻偏高嶺土強度

　　采用偏高嶺土、粉煤灰和礦渣粉三種礦物摻合料進行復摻試驗。礦物摻合料的主要水化活性作用是與水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng)，其反應(yīng)程度和反應(yīng)速率與礦物摻合料的種類以及摻量有著直接關(guān)系。圖 3 ～ 4 分別是三種礦物摻合料在不同比例復摻下的抗壓強度和抗折強度。

　　偏高嶺土和粉煤灰的兩者復摻能夠顯著提高混凝土的14 d 抗壓強度，偏高嶺土、粉煤灰和礦渣粉的三者復摻能夠顯著提高混凝土的后期強度，包括其抗壓強度和抗折強度，特別是偏高嶺土、粉煤灰和礦渣粉三者摻入比例為 10% ∶10% ∶5%時。

　　結(jié)論

　　(1) 單摻偏高嶺土時，摻量 5%對于混凝土的早期強度有利; 對于混凝土的后期強度則是摻量越高，強度增長越明顯。

　　(2) 偏高嶺土、粉煤和礦渣粉的復摻相比于單摻 10%的偏高嶺土，強度有明顯的改善，特別是使用偏高嶺土、粉煤灰和礦渣粉三種礦物摻合料時，其摻入比例為 10% ∶10% ∶5%時為最佳。