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天然沸石粉作为混凝土辅助性胶凝材料的研究

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  天然沸石是一种架状结构的铝硅酸盐材料,常被用作水泥混凝土的辅助性胶凝材料。本文研究了沸石粉对混凝土力学性能、耐久性的影响,并与粉煤灰进行了对比。实验结果表明:沸石粉早期火山灰活性较硅灰低,但其后期活性较好。沸石粉混凝土需水量较大,含气量稍高,拌合物的粘聚性好,不易泌水和离析。沸石粉混凝土的早期强度稍低,后期强度较高。沸石粉混凝土结构更加密实,吸水率、氯离子渗透系数大幅度降低,电阻率显著增大。掺加10~20%的沸石粉可有效控制碱集料反应引起的有害膨胀,说明沸石粉混凝土具有较好的耐久性。

  由于我国建筑规模巨大,造成了硅灰、矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料的价格越来越高。沸石粉是天然沸石岩经磨细后形成的一种火山灰质材料,具有很大内外比表面积(35~45m2/g),含有大量活性SiO2和Al2O3,可与水泥水化放出的Ca(OH)2反应生成更多的C-S-H凝胶和水化铝酸盐,从而很好的改善了硬化水泥浆体的微观结构。虽然大部分火山灰质材料(硅灰、粉煤灰等)是玻璃体或无定形体,但具有晶体结构的天然沸石也同样具有火山灰性,其火山灰活性仅次于硅灰,优于粉煤灰和矿渣。大量资料表明沸石粉可增大混凝土的粘度,从而消除了离析和泌水,通过沸石粉的填充效应和火山灰反应,可减小了混凝土总空隙率,改善水泥浆体与集料间的界面过渡区,大幅度提高混凝土力学性能。我国发现沸石矿床和矿点400多处,己探明储量达100亿吨,预测天然沸石储量可达500亿吨。沸石作为一种廉价天然矿物,适合用作混凝土的矿物掺合料。本文研究了沸石粉掺量对混凝土力学性能和耐久性的影响,并与其他火山灰质材料进行比较,为大宗利用沸石粉制备混凝土提供理论支持。