玻璃粉混凝土研究进展

玻璃粉混凝土研究进展

赵志鹏

（东北电力大学 , 建筑工程学院，吉林 吉林， 132000 ）

摘 要：近些年来玻璃粉在混凝土中的应用引起普遍的关注，国内外研究学者对于玻璃粉在混凝土中的应用进行了大量的试验研究。本文针对玻璃粉混凝土的力学性能和耐久性方面的国内外现状进行总结评述，为今后玻璃粉作为辅助胶凝材料在混凝土中的应用提供参考。

关键词：玻璃粉混凝土；力学性能；耐久性；辅助胶凝材料

0 引言

玻璃粉混凝土是以普通透水混凝土为基础，将玻璃粉作为辅助胶凝材料部分代替水泥从而制备成的新型混凝土。由于玻璃粉主要成分是非定型二氧化硅，具备潜在火山灰活性，故近十几年来国内外大量学者致力于研究玻璃粉在混凝土方面的应用。本文介绍分析了玻璃粉混凝土力学性能和耐久性的发展情况，以期促进我国玻璃粉混凝土的研究及应用。

1 玻璃粉混凝土力学性能研究进展

玻璃应用于混凝土中的研究始于上世纪60年代，随着国内外学者进行的大量的试验研究,发现玻璃粉具备潜在的火山灰活性^[1]。不仅可以抑制碱骨料反应,而且在提升力学性能、耐久性方面具有显著优势。

杨震樱^[2]研究玻璃粉作为一种矿物掺合料对超高性能混凝土（UHPC）力学性能的影响。研究表明掺入玻璃粉会降低UHPC的早期力学性能，但对后期的力学性能产生明显的增强效果。玻璃粉掺量20%的试样28 d的抗压强度接近于基准组，而90 d的抗压强度较基准组提高了13.2%。刘数华^[3]研究玻璃粉掺量对活性粉末混凝土（RPC）抗压强度和微结构的影响。研究表明随着玻璃粉掺量的增加,RPC抗压强度提高,当玻璃粉掺量不超过20%时进可提高RPC的强度。Shao 等^[4]利用粒径<38、38-75、>75-150 µm的废玻璃粉，分别等质量取代水泥质量的30%进行胶砂实验，研究发现粒径<38 µm掺量30%的玻璃粉混凝土90d抗压强度比对照组高8%。Ahmad Shayan^[5]等研究表明当玻璃粉掺量控制在20%以内时，能满足水泥胶砂的28d强度要求。胶砂强度随着龄期的增长还有很大发展。甚至用玻璃粉取代30%的水泥时,虽然早期强度较低,但是后期强度却有很大发展,达到开始设计的混凝土强度要求。这也说明在后期玻璃粉的火山灰效应才缓慢发挥作用。

2 玻璃粉混凝土耐久性研究进展

混凝土的耐久性指混凝土抵抗化学和物理侵蚀作用并长期保持良好使用性能，维持混凝土结构安全正常使用的能力。结合本文研究内容从抗冻性，抗硫酸盐侵蚀性，两个方面分析玻璃粉混凝土的耐久性研究现状。符骏^[6]采用粒径为21.17µm的玻璃粉研究玻璃粉掺量对混凝土抗冻性能的影响，结果表明,掺量为10%时,玻璃粉能改善孔隙结构，并且混凝土抗冻性能与基准组相似;玻璃粉掺量为20%、30%时,抗冻性能下降。选用粉煤灰对比研究,发现两者在抗冻性能,孔隙结构有很高的相似性。张霓^[7]研究发现在冻融循环作用下，玻璃混凝土的质量损失率以及抗压强度损失率均小于普通混凝土。曾岱年^[8]将玻璃粉磨至小于53µm、53-75µm、75-150µm三个范围，将这些不同粒径的玻璃粉替代部分的水泥掺入到水泥胶砂中，研究其抗硫酸盐侵蚀能力。研究表明选取合适的掺量和粒径有助于提高胶砂试件的力学性能及耐久性能，掺量低于20%为宜，粒径小于75µm为宜。柯国军^[9]研究结果发现，不同取代率的废玻璃粉混凝土的超声波速值均大于粉煤灰混凝土的超声波速值,其抗压强度比也均大于粉煤灰混凝土的抗压强度比。

3 结论

对于玻璃粉用作混凝土辅助胶凝材料的研究国内尚处于实验室阶段。根据目前国内外的研究内容，可以发现玻璃粉混凝土的力学性能、耐久性（抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻性能）相对于普通混凝土较高，对于玻璃粉增强混凝土力学性能与耐久性的原因，普遍认为是由于玻璃粉的火山灰反应以及微集料效应。

参考文献：

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