全珊瑚混凝土性能研究

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全珊瑚混凝土抗压强度、抗拉强度相对较低且脆性较大,而材料的复合化是改善混凝土性能的重要手段,因此本文研究全珊瑚混凝土中掺入短切纤维、粉煤灰与硅灰后,其基本力学性能、水化产物微观形貌与抗渗性能的变化。本文前期通过设计强度为C30的五组全珊瑚混凝土配合比,并测试其力学性能选择最佳基准配合比。在此基础上,研究掺入不同种类的短切纤维(改性聚丙烯纤维(MPPF)、仿钢纤维(ISF)、玄武岩纤维(BF))以及不同掺量(0kg/m3,1kg/m3,2kg/m3,3kg/m3)的条件下对全珊瑚混凝土力学性能的影响。结果表明:短切纤维的掺入对全珊瑚混凝土抗压强度的提高效果不明显,BF的掺入甚至略微降低了全珊瑚混凝土的抗压强度,但三种短切纤维皆可以增加其破坏时的延性;短切纤维能提高全珊瑚混凝土的劈裂抗拉强度与抗折强度,其中MPPF改善效果最佳,ISF次之,BF改善效果最低。当掺入2kg/m3的MPPF时,全珊瑚混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度提高最大,与空白组相比其值分别增长9%、29%和46%。由扫描电镜(SEM)可以看出,MPPF、ISF与硬化的水泥浆体粘合程度较好,BF与水泥砂浆之间存在较大的间隙。在最佳纤维及最优掺量(2kg/m3的MPPF)前提下,继续在全珊瑚混凝土中添加粉煤灰与硅灰,研究其对全珊瑚混凝土力学性能,水化产物微观形貌与抗渗性能的影响,结果表明:粉煤灰与硅灰的掺入能显著提高全珊瑚混凝土的抗压强度,劈裂抗拉强度与抗折强度。当掺入10%的粉煤灰与10%的硅灰时,全珊瑚混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度提高最大,与空白组相比其值分别增长43%、71%和162%。SEM结果显示粉煤灰与硅灰的掺入能有效减少Ca(OH)2晶体,生成大量的水化硅酸钙(C-S-H),改善了珊瑚骨料-水泥浆体界面过渡区的形貌;空白组全珊瑚混凝土抗水渗透等级较低且6h电通量值高达5821C,而粉煤灰与硅灰的掺入能有效降低全珊瑚混凝土6h的电通量并且提高其抗水渗透等级。当掺入10%的粉煤灰与10%的硅灰,此时全珊瑚混凝土抗氯离子渗透性能最佳,其6h电通量值为2352C且抗水渗透等级为18。
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