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耐腐蚀 |
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石粉在混凝土中的作用机理
关于石粉在混凝土中的作用机理主要有两种观点:一种观点认为石粉没有活性,在混凝土中起填充效应。石粉对胶凝材料起到一定填充效应,能够改善混凝土的孔隙特征、浆和集料的界面结构;另一种观点认为石粉具有一定的火山灰活性,能够发挥火山灰效应。除了以上两种作用,石粉还能参与水泥水化反应,对混凝土的工作性和耐久性都有一定影响。根据石粉的作用机理，石粉在混凝土中的可取代部分细骨料或者作为碾压混凝土掺合料。
国内外石粉作为混凝土掺合料的应用现状
我国在一些水电工程中,采用了石粉作为掺合料取代部分水泥,得到了成功应用。例如,龙滩水电站采用石粉取代25%的粉煤灰,共同作为混凝土掺合料,这对碾压混凝土的VC值影响不大,而抗压强度、劈拉强度和抗渗性能均能得到。实验得到石粉含量为18%左右时，碾压混凝土拌和物性能显著改善，且可进一步提高，微石粉已成为碾压混凝土掺和料的重要组成部分。国外也对此进行了大量研究,如日本的千屋坝,即以石粉代替了55%的粉煤灰用于碾压混凝土,其坝体防渗及强度均能满足设计要求[3]。国外得出的结论与国内成果基本一致,石粉能在一定程度上对改善混凝土的宏观性能起到促进作用。
胶凝材料用量及粉煤灰所占比例在进行配合比参数设计时，为混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一个适宜范围内，不仅有低限要求，同时，对于C30及以下混凝土，胶凝材料总量不宜400kg/m3，C35～C40不宜450kg/m3。铁路客运专线大力提倡使用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，不单地考虑降低混凝土成本，是为了混凝土耐久性的需要，特别是可以有效改善混凝土抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研究表明，粉煤灰的掺量在20%以上时，改善混凝土耐久性的效果较佳，更有研究资料表明，粉煤灰的大掺量可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中明确规定，一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当大于30%时，混凝土的水胶比不得大于0.45。
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