偏高嶺土成分對混凝土抗碳化性能的提升,建筑工程論文混凝土作為土木工程中不可或缺、用處最為廣泛的建筑材料，在其耐久性、施工性、強度等方面均進行了大量的研究[1-3],尤其是混凝土的耐久性問題已經成為世界各國材料科學工作者不斷研究、探尋求索的重要課題?；炷翉臐仓r候起就遭到碳化、堿骨料反映、凍害、鹽害等毀壞，華而不實碳化現象最為常見。混凝土被碳化之后，混凝土的堿度降低，導致構造的延性下降。已經有研究表示清楚[4]:混凝土的孔隙越小、密實度越高、堿性物質含量越大，抗碳化性能越好。混凝土的碳化是一種化學腐蝕[5],可以從混凝土的組分方面入手進行改性研究，當前研究者們用偏高嶺土作為礦物摻和料和膠凝材料，制備高性能混凝土已經獲得了進展[6-8],經研究發現，用堿激發偏高嶺土能構成一種新型堿膠凝材料，這種材料是一種高活性火山灰材料，其火山灰活性與硅灰類似，故可以以作為礦物摻合料[9-10].因而，使用偏高嶺土作為混凝土摻合料是改善混凝土性能的新思路。廣西高嶺土的儲量特別豐富，偏高嶺土是將純細高嶺土進行剝片處理后再進行煅燒處理后的產物，其應用主要在涂料、造紙、塑料、橡膠、高級耐火材料等領域，也有將偏高嶺土作為礦物摻合料摻入混凝土中的實驗報告[11-13],然而將偏高嶺土摻入混凝土中作為提高其抗碳化性能方面的相關研究實驗卻極少；因而，為了有效提高混凝土的抗碳化性能并充分利用廣西高嶺土含量豐富的特點，在制備混凝土的成分上添加經過剝片、煅燒處理后的偏高嶺土，并測試其碳化指數，以探究偏高嶺土成分對混凝土抗碳化性能的影響。1試驗方式方法1.1原材料本試驗用海螺牌PⅡ42.5型水泥，偏高嶺土，選用Ⅱ級粉煤灰，礦渣粉，聚羧酸減水劑〔減水率不宜低于20%〕，標準石英砂，粗骨料采用5mm~20mm的石灰石礦，混凝土拌合用水采用實驗室自來水，水質符合技術要求。1.2試件制作及試驗方式方法首先將純細高嶺土進行自然剝片、水洗、過濾、烘干處理后放在行星球磨機的不銹鋼罐內研磨2h.將研磨后的偏高嶺土置于SX-12-16型高溫爐中，煅燒高嶺土粉末，得到剝片后的偏高嶺土。為了研究混凝土的抗碳化性能，在水膠比為0.3的情況下，根據粉煤灰和偏高嶺土不同摻量，設計了多組混凝土，詳細配合比見表1.根據規范標準GBT50082-2018(普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方式方法標準〕規定，混凝土試件尺寸采用100mm100mm300mm,3塊為一組，成型后24h后拆模，采用標準養護，自然養護60d.試件在試驗前2d從標準養護室取出，然后在60℃溫度下烘48h,烘干處理后，使試件沿長度方向的側面暴露，其余外表用加熱的石蠟密封，暴露的側面沿長度方向用鉛筆畫出間隔10mm的平行線，作為碳化深度的測量點。在進行試驗時，將處理后的試件暴露的側面向上，放入加速碳化箱中進行CO2濃度碳化，設計溫度在〔205〕℃范圍內，相對濕度為〔703〕%,分別在碳化的時間為3d,7d,14d,21d,28d,42d,56d時用酚酞指示劑法測試其碳化深度。2結果與討論圖1~圖4分別展示了礦物摻合料總摻量為40%,35%,30%,25%時，偏高嶺土摻量對混凝土碳化深度的影響。從圖1~圖4可得出，隨著偏高嶺土含量的增加，混凝土的抗碳化性能也相應的提高。這是由于偏高嶺土作為摻合料，其作用機理主要有化學反響性、界面加強性、微集料效應和增塑效應等。華而不實偏高嶺土中的活性主要是通過華而不實的A12O3和SiO2與CaO通過水化反響進行，混凝土的堿含量會降低；界面加強性是由于偏高嶺土填充界面處的孔隙，加強了其界面性，改善了混凝土界面的薄弱區；微集料效應是指偏高嶺土填充在漿體的空隙中提高密實度；增塑效應是指偏高嶺土具有增加漿體的流動性作用，用于以改善漿體的流動性。而且試驗中的偏高嶺土經過剝片處理后，使得粒徑更小，與沒有剝片的偏高嶺土相比更有助于填充。從圖1~圖4可以以看出，在礦物摻合料比例在40%,35%,30%,25%情況下，前期碳化速度比擬快，但隨著時間的延長，后期混凝土的碳化速度會有所下降。這是由于偏高嶺土和粉煤灰都是具有潛在活性的火山灰摻和料，由具有活性的SiO2和A12O3組成的，在水化反響中，SiO2和Al2O3與Ca〔OH〕2反響，化學反響的生成產物C-S-H凝膠，一部分包裹在粉煤灰顆粒的外表；另一部分則填充在水泥水化產物與C-S-H凝膠間的間隙，起到了填充作用，一定程度上阻礙了CO2的浸透，隨著時間的推移，填充效果更為明顯，使得抗碳化性能提高，表現為后期混凝土的碳化速度相對較小。為了更好的展示偏高嶺土成分對混凝土抗碳化性能的影響，表2列出了混凝土碳化深度數據。如表2所示，在礦物摻合料總摻量為35%,偏高嶺土摻量15%,混凝土碳化齡期21d時，碳化深度較未摻入偏高嶺土降低了4.6mm,混凝土抗碳化能力到達最大值為38.02%,表示清楚這種配比下所得到的抗碳化能力最強。3結論為了改善混凝土的抗碳化性能，利用廣西高嶺土含量豐富的有利條件，對摻入偏高嶺土成分的混凝土試件進行碳化實驗。通過碳化試驗，得出結論：隨著礦物摻合料偏高嶺土摻量的增加，混凝土的抗碳化性能會相應的提高，尤其是總摻量為35%,偏高嶺土占15%時，混凝土的抗碳化性能與沒有摻入偏高嶺土相比，提高了38.02%.以下為參考文獻：[1]蔣麗娜。混凝土在單軸受力時的應力、應變分析[J].廣西工學院學報，1995〔2〕：18-24.[2]勞毅。施工現場混凝土強度檢測方式方法的試驗研究[J].廣西工學院學報，2008〔3〕：66-70.[3]陳正，楊綠峰?；炷林袊入x子擴散的補償長度[J].廣西工學院學報，2018〔3〕：8-12,22.[4]李春暉，牛荻濤，宋華。復摻礦物摻合料混凝土碳化試驗研究