微硅粉对高性能混凝土强度的影响


尽管应用纯水泥可以制成抗压强度高达100 MPa 的HPC ,但当使用硅灰时将容易得多。而对于制备强度超过100 MPa 的混凝土,硅灰的使用几乎不可缺少。硅灰在混凝土中同时起填充材料和火山灰材料使用。使用硅灰后,大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸,改善了孔隙尺寸分布,于是使强度提高,渗透性降低。例如,研究结果表明(CEB2FIP1988) ,  为获得70 MPa 的混凝土强度,应用纯水泥需要水胶比0.35 , 而当加8 %的硅灰时,水胶比可以为0.50。由于硅灰颗粒非常细,它们可以在很早的几个小时内发生火山灰反应。根据Carette 和Malhotra 1992) 的报导,硅灰对混凝土强度的贡献主要在28d 之前。所以,就长期强度增长方面,一般认为硅灰混凝土不如纯水泥混凝土或粉煤灰混凝土。Almad (1994) 引用的硅灰对NSC 强度发展的试验结果表明,硅灰掺量增加使得早期相对
强度发展降低,Sandvik 1992 在65 MPa 的混凝土中也发现了这种现象。     然而,尽管在相同的水胶比下硅灰混凝土的早期相对强度发展比纯水泥混凝土的慢,由于加入硅灰使得强度大大提高,硅灰混凝土的绝对强度则比纯水泥混凝土的高。另一方面,经验表明,HPC 的早期强度发展比NSC 的快,虽然HPC的凝结时间可能稍有推迟,其凝结之后的水化作用会由于高效减水剂和硅灰大大加快。其结果通常是凝结之后强度发展非常快。     对于某些空气中干燥或养护的很低水胶比的硅灰混凝土试件,有抗压强度倒缩的报导(De Larrard 和Aiticin 1993) 。这种强度降低通常发生在90 d 龄期之后,一般认为是由内部自干燥及干燥裂缝引起的。然而,许多其他研究人员的试验室及现场研究表明,HPC 的后期强度没有降低。例如,从6 种不同的HPC 中取得的3 个月至3 年龄期的所有钻芯试样试验结果表明,其强度在不断增长。当然,与NSC 比较, HPC 的长期强度增长潜力较小。

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