2014NO.2
试验与应用
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
减缩混凝土胶凝材料的优化配伍
Study on Optimizing Mixing of Cementing Materials in Shrinkage Reducing Concret
姜观荣，张雄，张永娟
（同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海20180）
摘要：采用收缩试验测定粉煤灰等体积和等质量替代水泥、粉煤灰等质量替代细骨料以及粉煤灰和矿粉等质量双掺替代水泥后的收缩值；进一步用圆环试验对其进行验证。试验表明：当单掺粉煤灰时粉煤灰的质量掺量在20%~30%时，混凝土的收缩值较小；当单掺矿粉时，矿粉的质量掺量在20%左右时，混凝土的收缩值较小；矿粉和粉煤灰双掺时其最佳掺量与单掺时相近；圆环开裂试验验证了以上结论。
关键词：减缩混凝土：粉煤灰：矿粉；优化配伍
中图分类号：TU528.2
文献标识码：A
混凝土作为传统的土木工程结构材料，一直得到广泛使用。经过长时间的发展，混凝土的性能不断的提高，但是与此同时，现代混凝土技术所带来的问题也日益凸显，突出表现在混凝土体积稳定性差所导致裂缝的产生，以及裂缝对结构长期耐久性的影响。
国内外学者对混凝土裂缝进行了大量的相关的研究。Sang-SoonPark等!1]在考虑到微观孔隙对混凝土的影响后，建立了研究水的渗透对混凝土早期裂缝影响的模型；SeungYupJang等[2]研究了混凝土裂缝的宽度对混凝土裂缝的扩散性能的影响；王坤等[3]研究了超细矿粉在聚羧酸高效减水剂作用下对大掺量粉煤灰、矿粉混凝土抗裂性能的影响。在这些研究的基础上，学者们提出了很多控制混凝土裂缝的措施。唐修生等[4]研究了复掺矿渣活化剂和聚丙烯纤维对大掺量磨细矿渣高性能混凝土的抗裂性能的改善；孟云芳等[51的研究表明在混凝土中掺人废橡胶粉、粉煤灰及外加剂等，进行优化后，可以明显减少混凝土的裂缝。
由于混凝土的收缩和开裂相关性较大，很多学者对于混凝土的收缩性能做了研究。詹树林等[6]研究了起始养护时间对混凝土早期收缩的影响；杨文武等[8]则分别研究了水胶比、引气剂以及矿物掺合料等因素对混凝土早期收缩性能的影响。
本文旨在从减缩的角度，探索胶凝材料的组成配
收稿日期：2013-10-22· 28·
文章编号：1005-8249(2014)02-0028-05
伍对混凝土收缩性能的影响，从而优化胶凝材料组成，增强混凝土的抗裂性能。
1试验内容与方法 1.1试验方案
试验选取典型混凝土配比为基准。单掺粉煤灰时，粉煤灰分别以等体积和等质量替代水泥，替代量在 0~40%之间。粉煤灰等体积替代细骨料，替代量为 30%~33%。粉煤灰和矿粉双掺时，固定矿粉质量掺量为20%，改变粉煤灰的掺量，粉煤灰质量替代率在 0~40%之间；固定粉煤灰质量掺量为15%，改变矿粉接量，矿粉质量替代率在0~50%。
根据收缩试验所得到的粉煤灰和矿粉的最佳掺
量，通过圆环试验验证其结论。 1.2试验方法
混凝土收缩测定按照GB/T50082-2009规定的方法进行，混凝土的抗裂性能测定使用圆环试验法，具体参照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久
性能试验方法标准》。 1.3试验配比
1.3.1粉煤灰等体积替代水泥收缩试验胶凝材料总体积不变，粉煤灰等体积替代水泥，替代量从10%~ 40%，具体配比见表1。材料为P.032.5水泥，细度模数2.0细骨料，5mm~25mm碎石，JN-2高效减水剂，