高性能混凝土掺合料及配合比优化研究综述

１ 国 内外研究 现状
１ — ２ｓ电量也 只有 ６ １Ｃ， ０ ９ ／， ｍａ ４ 由此 可见矿 渣能 显著 改善混 凝土 出版 的国际标 准 ＩＯ １６ ６１建筑 物及 建筑 资产使 用年 限规 划 的耐 久 性 。 Ｓ ５ ８ — 中， 提出了用因子法评估建筑构件的使用年限 。 ３ 抗硫酸盐侵蚀 。矿渣微粉加 到混凝 土 中以后 ， ） 一方 面粒子
中 图分 类 号 ： Ｕ５８ ３ Ｔ ２ ．１ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
混凝土是 目前用 量最大的工程结构材料 ， 其耐久性 越来越受
２ １ 矿 渣对 高性 能混凝 土 耐久性 的影响 ．
矿渣是 由炼铁 时排 出 的处 于融 溶状 态 的炉 渣经 急速 水淬而
ａ 并含有活性 ＳＯ 和 ２ ， ｉ２ 它们本身无独 到重视 ， 如何提 高混凝 土的耐久性 是 当前最 迫切 的任务 之一 。在 成 。它含有 大量的 Ｃ Ｏ， 立 的水硬性 ， 但在 Ｃ Ｏ，ａ Ｄ 的作用下 ， ａ Ｃ９ ４ 其潜在 的水硬性 可以被激 现有原材料资源条件下 ， 提高混凝 土耐 久性 的主要 途径是 ， 改善 产生缓慢的水化作用 ， 这就是所谓的碱矿渣胶凝材料 。 混凝土砂浆 中的孔结构并提高混凝土 的密实度 ， 以及尽可 能消除 发 出来 ， １干燥收缩 。含磨 细矿渣 的混 凝土 ， ） 在初 期 ， 从混 凝 土蒸发 水泥水化产物 中的不稳定因素 ， 而在 实际工程 中 比较广泛使 用外
第３ ６卷 第 ２ ６期 ２０ １ ０ 年 ９ 月
山 西 建 筑
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建 筑 材 料 及 应 用 ・
文章 编 号 ：０ ９６２ （０ ０ ２ ．１ ９０ １０ —８ ５２ １ ）６０ ４ —２
名 为 “ 程 结 构 的 安 全 性 与 耐 久 性 研 究 ” 咨 询 项 目 ， 编 制 了 渗透 ， 强混 凝土对抗硫酸盐侵蚀 的能力 。ＪＧ ｉ ｅ 等人＿ 测量 工 的 并 增 ．ｅ ｄｒ ｓ ４ Ｊ
《 混凝 土结构 耐久 性设计 与施工 指南》 ０ ８年 １ 月 １ 。２ ０ １ ２日建设 的波特兰水泥和矿渣波特 兰水 泥水化放热 曲线证实 了这一点 。 部批准发布 了 ＧＢ Ｔ ０ ７ —０ ８混凝 土结构 耐久 性设计 规 范都 ／ ５ ４ ６２ ０
高性 能混 凝 土 掺合 料 及 配合 比优 化研 究综 述
刘 青
摘
胡 明 玉
要 ： 当前国 内外 的高性 能混凝 土掺 合料及配合 比优 化研 究现状进行 了综述 ， 出了一些有待研 究的 问题 ， 对 提 进而呼
吁 国内加强这方面的调查与研究 ， 以达到提高 混凝土耐 久性这 一 目的。 关键 词 ： 高性 能混凝土 ， 合料， 掺 配合 比， 耐久性
缩裂缝 。
２ 抗氯离子 渗透 。在 分析 矿渣对 混凝 土抗 氯离 子渗 透能力 ） 从２ ０世纪 ８ Ｏ年代 ， 发达国家对钢筋混凝 土结构 的设计就 从 的影响机理 ， 发现矿渣对 混凝 土 的孔径 分布 、 的几 何形状 的改 孔 基 于 强度 设计 方 法 逐渐 过 渡 到 以 强 度 和 耐 久 性 并 重 ， 以耐 久 性 善 有 很 好 的 作 用 。 Ｍ ． Ｈ． ｕ ｓ ｎ３的 实 验 结 果 表 明 ， 胶 比 并 Ｒ． Ｄ ｎ ｔ ＿ ａ ｊ 水
干缩率 与硬 化 收缩率 的总 和 ， 比基准 加剂和矿物掺合料 ， 来实现其 目的。其 中研究矿 物掺合料对 混凝 的水量 比基准混凝 土 的大 ， 混凝 土大。王昌义 等人 ＿ 的试验结果 表明 ， ２ Ｊ 引气和非 引气的两种 土耐久性 的影 响， 主要包括混凝 土抗渗 性 、 抗氯离 子渗透性能 、 抗
气渗透性 能（ 气密性 ） 和抗硫 酸盐侵 蚀 的性能 。尤其 在 恶劣环 境
磨 细 矿 渣 混凝 土 在 水 中 养 护 １ 后 ， 入 恒 温 干 缩 室 发 现 两 种 混 ４ｄ 放
它们在水 中 的湿胀 率是普通 混凝土 的 条件下 ， 多的破坏实例表 明， 众 氯盐 、 酸盐和冻融条件下 对混凝 凝土均有 补偿 收缩 的能力 ， 硫 １ ０倍和 ８倍 ， 它们 在 空气 中 的干 缩 率 降 至 普 通 引 气混 凝 土 的 土具有更 为恶劣 的侵蚀作 用 ， 造成 了巨大 的经 济损失 。因而 ， 引 起了国 内外研究者的广泛的关注 ， 开展 了不少 的研究工作 。 ４ ％和 ５ ％。这就提 高了矿渣混凝土 的体积稳定性 ， ９ ７ 避免产生收
同样 ， ２ 从 ０世纪 ８ ０年代 起 ， 国对 混凝 土 的耐久 性研 究 也 本身填充 孔隙 ， 塞 连通 孔 通道 ， 我 堵 提高 混凝 土 的密 实 性 ， 一方 另 逐渐 重 视 起 来 ， 于 １９ 并 ９２年 成 立 了 中 国 土 木 工 程 学 会 混 凝 土 及 面 ， 渣 水 化 产 生 的 — ＿ Ｈ 也 进 一 步 密 实 了 混 凝 土 结 构 。 矿 ｓ－ 预应力混凝土分科学会第一届混 凝土耐久 性专业委员会 。此外 ， Ｊ Ｇ ｉ ｅ 等人 ［ 的试验结果发现 ， ． ｅｄ ｒ ｓ ］ 矿渣 掺 量 越 高 毛 细孔 体 积 越 中国工程 院土木水利与建筑工程 学部于 ２ ０ ０ ０年 ７月提 出 了一个 小 ， 因此使用矿渣 可 以提 高混 凝土 的密 实性 ， 阻碍 硫 酸盐离 子 的
为重点 的设 计 方 法。１ ９ ９ ６年 ， 际 材 料 与 结 构 实 验 室 联合 会 ０ ２ 国 ．８不掺矿渣 的混凝 土氯离子扩散系数为 １ ．２×１ ００ ０ ｌ ｓ电 ２ ， ／ （ Ｒ Ｍ） ＲＩＥ 提出了《 混凝土结构 的耐久性设计》 报告 ， 对基于劣化 计 量为 １５６Ｃ， ３ 而掺 ４ ％矿渣的混凝土氯 离子扩散系数 只有 ５ ６ ０ ．× 算模 型的混凝 土结 构耐久性 设计方 法做 了全 面 的论述。２ ０ ０ ０年