掺合料对混凝土早期碳化深度影响的试验研究

通过自然暴露环境条件下掺合料混凝土的早期碳化试验,分析了粉煤灰掺量、矿渣掺量、煤矸石掺量对单掺混凝土碳化深度的影响规律,探讨了双掺掺合料对混凝土碳化深度发展规律的交互作用,并基于试验数据建立了掺合料碳化速度影响系数的表达式。结果表明:单掺粉煤灰掺量小于15%时混凝土的碳化深度略有减小但掺量超过15%后碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增加,单掺矿渣混凝土的碳化深度随矿渣掺量的增加而增加,单掺小于20%的煤矸石使混凝土早期抗碳化性能提高但掺入超过30%的煤矸石后混凝土碳化深度明显增加;随着粉煤灰掺量的增加,双掺粉煤灰和矿渣、双掺粉煤灰和煤矸石的混凝土碳化深度增加,在粉煤灰混凝土中掺入25%矿渣或20%煤矸石后混凝土的碳化深度变化较小;在煤矸石混凝土中掺入25%~40%的矿渣时混凝土的碳化深度无明显变化但再掺入超过40%的矿渣时碳化深度明显增大,在矿渣混凝土中掺入20%煤矸石后混凝土的碳化深度增长约40%。

大掺量矿物掺合料混凝土早期碳化特性及预测

为了揭示大掺量矿物掺合料混凝土的早期碳化特性及准确预测其碳化深度,采用加速碳化试验方法,研究了水胶比,粉煤灰、矿粉及两者复合大掺量取代水泥对混凝土早期碳化深度的影响。在此基础上,考虑掺合料碳化速度的影响,提出大掺量矿物掺合料混凝土的早期碳化深度预测模型。结果表明:各碳化龄期与水胶比下,大掺量矿物掺合料混凝土的早期碳化深度大小取决于矿物掺合料掺量、种类以及其与水灰比之间的关系;矿粉对混凝土早期碳化性能的影响与粉煤灰类相似,但其早期抗碳化能力明显优于粉煤灰;与单掺矿物掺合料相比,粉煤灰与矿粉复掺可以缓和矿物掺合料混凝土早期抗碳化性能的下降;水胶比越小,矿物掺合料对混凝土早期抗碳性能的影响程度越小;最后,所建立的早期碳化模型预测结果与试验结果吻合良好,具有良好的工程适用性和指导意义。