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硅灰石行业新闻

盐酸改性硅灰石粉对水泥砂浆抗拉伸强度研究实践

作者: tom123 时间:2022-05-17 22:18:26 阅读:86

随着科学技术的不断进步,水泥混凝土作为建筑材料向着高性能、高功能的方向发展,提高水泥混凝土材料的抗裂性能也被列为重要的研究内容。水泥混凝土材料的抗裂性能与其抗拉强度有着密切的关系,为此,本研究就是通过改变砂浆中改性硅灰石粉体的掺量,来研究改性硅灰石粉体对砂浆早期抗拉强度的影响。

 

摘要: 盐酸对不同细度的硅灰石粉改性后,硅灰石粉及其掺量对砂浆早期抗拉强度的影响,结果表明,掺入改性硅灰石粉体的砂浆与空白试件相比,3d的抗拉强度最高可提高73%,可以认为改性硅灰石粉在砂浆中具有较高的活性。

 

试验原材料

(1)     水泥:普通硅酸盐水泥PO425级,水泥密度为3100kg/m3

(2)     掺和料:用盐酸制取的改性硅灰石粉体。

(3)     细集料:石英砂(河砂,Ⅱ区中砂),砂密度为2580kg/m3

 

配合比及试验方法

(1)     经过大量的前期试验,确定本试验采用的配合比水泥为100g,水灰比为052,水为52ml,石英砂为200g

(2)     试验方法:本试验采用不同细度的盐酸改性的硅灰石粉体等量取代水泥。在本试验中,盐酸改性硅灰石粉体的细度为400目、800目及400800目混合,盐酸改性硅灰石粉体取代水泥的比率分别为5%10%15%,用制取的改性硅灰石粉分别进行试验,并做空白试验。

 

试验方案

(1)     本试验采用正交试验,试验控制因素有:改性硅灰石粉体的细度、改性硅灰石粉体的掺量、改性实验盐酸用量及盐酸与硅灰石粉体的反应时间,共4个因素。因素水平见表1,本试验选L9正交表。 

 硅灰石粉

(2)     L9正交表确定每组实验材料具体用量,见表2

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试验过程

根据表2的实验方案,首先按配合比要求,用电子秤称取一定细度和质量的盐酸改性硅灰石粉体和水泥,把盐酸改性硅灰石粉体掺入到1/3水泥中,混合均匀,再把这个混合物放入另外2/3水泥中继续混合,再放入研钵中进行仔细研磨,直到改性硅灰石粉与水泥完全均匀混合为止。把改性硅灰石粉体与水泥的混合物和称量好的石英砂、水分别按顺序加入到容器当中混合均匀,将混合好的砂浆倒入刷好脱模剂的模具中,振捣密实成型后进行抹面处理,然后把砂浆试件表面贴标签,经过一天的凝结硬化后,进行拆模并标记,把试件放入标养室中,使试块在标准条件下(温度20℃±2℃,相对湿度95%以上)进行养护,待达到3d时,对试件进行抗拉强度测试。

 

试验结果及分析

试验数据: 掺入盐酸改性硅灰石粉体的砂浆 3d 的抗拉强 度正交试验数据见表3  硅灰石粉

数据分析: 由表3 中的数据做出直观分析表4

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试件3d抗拉强度直观分析见表5,直观分析图见图1 

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由图1可知,盐酸改性硅灰石砂浆的3d抗拉强度受盐酸改性硅灰石的细度影响非常明显,盐酸改性硅灰石细度越细,砂浆的3d抗拉强度值越低。这是由于盐酸改性硅灰石粉体细度越细,其纤维状结构越不明显,所以纤维增强效果越差;反之,盐酸改性硅灰石颗粒越粗,纤维增强效果越好。

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由图2可知,盐酸改性硅灰石砂浆的3d抗拉强度受盐酸改性硅灰石掺量的影响比较明显,盐酸改性硅灰石掺量为10%时砂浆的3d抗拉强度最高,掺量为15%时砂浆的3d抗拉强度次之,掺量为5%时砂浆的3d抗拉强度最低。这是由于盐酸改性的硅灰石粉体有一定的纤维增强作用,所以掺量越大砂浆的3d抗拉强度越高,但由于盐酸改性的硅灰石粉体其纤维特点不如聚丙烯纤维等材料明显,所以盐酸改性硅灰石粉体作为一种粉体其纤维增强作用有限,因而当其掺量过大时,反而砂浆3d抗拉强度降低。

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由图3可知,盐酸改性硅灰石砂浆的3d抗拉强度受硅灰石改性时的盐酸用量影响比较弱,用于改性硅灰石的盐酸用量为10%时砂浆的3d抗拉强度最高,盐酸用量为2%3d抗拉强度次之,盐酸用量为20%时砂浆的3d抗拉强度最低。

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由图4可知,盐酸改性硅灰石砂浆的3d抗拉强度受硅灰石用盐酸改性的时间的影响最弱,盐酸改性硅灰石的改性时间为20min时砂浆的3d抗拉强度最高,改性时间为10min3d抗拉强度次之,改性时间为15min时砂浆的3d抗拉强度最低。

 

由表5及直观分析图1、图2、图3,可知盐酸改性硅灰石细度、盐酸改性硅灰石掺量、盐酸用量及反应时间4种因素中,由主到次为:细度>改性硅灰石掺量>反应时间>盐酸用量。

 

通过正交试验可以得出,3d抗拉强度确定的最优方案为:A1B2D3C2,即盐酸改性硅灰石的细度为400目,盐酸改性硅灰石掺量为10%,盐酸改性的时间为20min,用于改性硅灰石的盐酸用量为10%

 

小结

本试验是对制取的盐酸改性硅灰石粉体在砂浆中活性的研究,掺入盐酸改性硅灰石粉体砂浆3d的抗拉强度比空白实验有明显的提高,3d抗拉强度可以提高73%通过正交试验得出所选择的四个因素中,盐酸改性硅灰石的细度对砂浆的抗拉强度影响最明显,当盐酸改性硅灰石的细度为400目时,三组试件的3d抗拉强度均远高于空白试件,其次盐酸改性硅灰石的掺量对砂浆3d抗拉强度影响也非常明显,当盐酸改性硅灰石掺量为10%的时候,增强效果最为明显。


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