通过试验,按照一定配比将D97为20μm的S105超细高炉矿渣微粉代替部分水泥配置C50混凝土,在一定的养护条件下养护,使其在满足混凝土良好的工作性能和耐久性的条件下,达到28d标准抗压强度及7d脱模强度要求(即达到设计强度的75%)。同时分析出该S105在C50混凝土中应用的适宜掺量及养护条件。
试验方案设计
1)混凝土配合比。
C50桥面板混凝土试验分为A、B、C三组,其中A、B、C组试块分别按照S105矿粉掺量(占胶凝材料总量)为10%、20%、20%进行配比。根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规范》,混凝土试验配合比计算结果见表1。
2)混凝土养护方式。
根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》,制作立方体标准试块,试块A、B采用标准养护方法,试块c采用自然养护方法,养护期间(2015年7月6日至2015年8月2日),日平均气温28.5℃。
试验结果
按照上述各组配合比及养护条件养护后,根据GB/T50080-2002进行混凝土拌合物工作性能试验,GB/T50081-2002进行混凝土立方体7d和28d抗压强度试验、7d劈裂抗拉强度试验、7d和28d弹性模量试验,根据GB/T50082-2009进行混凝土耐久性能试验。混凝土拌合物性能试验结果如表8所示,抗压强度试验结果如表9所示,劈裂抗拉强度试验结果如表10所示,弹性模量试验结果如表11所示,混凝土耐久性试验结果如表12所示。
试验结果分析
1)混凝土拌合物工作性能。
从试验结果可以看出,在混凝土中加入D97为20μm的S105超细矿渣粉代替部分水泥可以满足规范要求,初凝时间大于45min,终凝时间小于390min,满足规范要求,混合料表面无泌水现象,含气量符合要求。
2)混凝土力学性能。
从试验结果可以看出,根据试验设计的配合比和养护条件,混凝土7d抗压强度达到C50混凝土立方抗压强度设计值,28d抗压强度远远超过抗压强度设计值的要求,即满足预制板梁混凝土7d脱模强度的要求,同时达到后期强度大大提高的效果。D97为20μm的S105超细矿渣微粉取代水泥的适宜掺量为20%左右。在平均气温为28℃时,自然养护条件即可达到很好的强度效果,故可采取自然养护。同时混凝土的劈裂抗拉强度、弹性模量也满足C50混凝土的设计要求。
3)混凝土耐久性能。
从试验结果可以看出,在混凝土中掺入D97为20μm的S105超细矿渣粉代替部分水泥,抗渗性好,无明显碳化,耐久性好。综上所述,将D97为20μm的S105超细渣粉代替部分水泥混入混凝土中混凝土混合物的工作性能、耐用性能好,力学性能符合设计要求,适用于C50预制板梁混凝土的生产。
通过研究,将D97为20μm的S105超细高炉矿渣微粉代替部分水泥混入混凝土中混凝土的适当混入量为20%左右,平均气温为28℃时,自然养护条件可以达到良好的强度效果。在超细高炉矿渣微粉的适当配合量下,混凝土混合物的工作性能、力学性能和耐久性能良好,应用于C50预制板梁混凝土的生产中,提高混凝土的初期工艺强度和耐久性,提高混凝土制品的模具周转率,降低胶凝土材料的使用量