近年來,隨著基礎設施建設的飛速發展,對混凝土的需求也在增長,優質礦物摻合料是制備高性能混凝土的重要材料。天然沸石是具有高火山灰作用的硅酸鹽礦物,我國的天然沸石儲量也相對豐富。因此,開發天然沸石和使用天然沸石粉作為混凝土礦物摻合料具有一定的社會價值和意義。
一、試驗配合比
代替沸石粉等品質的水泥,其混合量為0、10%,20%和30%,固定砂比和水粘結劑比分別為44%和0.3。通過調節減水劑的用量,可確保混凝土試樣的相似度。其流動性滿足抽水施工要求。表2示出了沸石粉末混凝土的配合比及其28d抗壓強度值。
經過28天的混凝土抗壓強度測試后,從碎片中取樣,其大小約為塊狀3毫米。在干燥箱中干燥后,使用掃描電子顯微鏡研究沸石粉對混凝土微觀形態的影響。
二、結果與討論
通過實驗可以知道,混凝土干燥收縮率是體積穩定性的重要內容。較大的干燥收縮率很容易導致混凝土開裂,降低混凝土的耐久性,并降低其使用壽命。一般認為,混凝土的干縮是由內部水分散性的損失引起的。有關其機理的主要理論包括毛細管張力理論,分離壓力理論,表面(張力)自由能理論,層間水分運動理論等,基于這些理論,能夠很好地解釋了一些實驗現象。有研究者認為,基本上認為干燥收縮與混凝土的內部孔結構有關,而礦物摻合料對孔結構的演變影響更大。
為了揭示沸石粉對混凝土耐久性的影響機理,測試了28天沸石粉混凝土的微觀形貌,如圖5所示。
通過試驗與圖表可知,Zeolite對混凝土中氯離子遷移系數的影響與其對碳化深度的影響相似。沸石粉減少了混凝土的干燥收縮率,其中最佳值是20%。