粉煤灰和矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响研究_向小龙

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矿渣粉煤灰高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀机理

2011年第27期●1.混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理混凝土硫酸盐侵蚀破坏是一个复杂的物理化学过程，机理十分复杂，其实质是外界侵蚀介质中的SO42-进入混凝土的孔隙内部，与水泥石的某些组分发生化学反应生成膨胀性产物，而产生膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时，就会使混凝土强度严重下降，导致混凝土结构物的破坏。

混凝土受硫酸盐侵蚀的特征是表面发白，损害通常在棱角处开始，接着裂缝开展并剥落，使混凝土成为一种易碎的，甚至松散的状态。

根据结晶产物和破坏型式的不同，硫酸盐侵蚀破坏可分为两种类型：1.1钙矾石膨胀破坏绝大多数硫酸盐对混凝土都有显著的侵蚀作用(除硫酸钡外)。

这主要是由于硫酸钠、硫酸钾等多种硫酸盐都能与水泥石中的Ca(OH)2作用生成硫酸钙，硫酸钙与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙(3CaO ·Al203·3CaS04·3lH20简式AR ，又称钙矾石)。

钙矾石是溶解度极小的盐类矿物，在化学结构上结合了大量的结晶水(实际上的结晶水为30．32个)其体积约为原水化铝酸钙的25倍，使固相体积显著增大，加之它在矿物形态上是针状晶体，在原水化铝酸钙的固相表面成刺猬状析出，放射状向四方生长，互相挤压而产生极大的内应力，致使混凝土结构物受到破坏。

钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大的裂缝。

1.2石膏膨胀破坏当侵蚀溶液中SO42-。

浓度相当高(大于1000mg ／L)时，水泥石的毛细孔若为饱和石灰溶液所填充，不仅有钙矾石生成，而且在水泥石内部还会有二水石膏(CaS04·2H20)结晶析出，反应方程式为：Na2SO42-·10H20+Ca(OH)2=CaS04·2H20+2NaOH+8H20从Ca(OH)2转变为石膏，体积增加为原来的两倍，使混凝土因内应力过大而导致膨胀破坏。

石膏膨胀破坏的特点是试件没有粗大裂纹但遍体溃散。

粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响研究

引言粉煤灰和矿渣粉是常见的工业废料，将粉煤灰和矿渣粉用于混凝土中，不仅能减少废弃物堆放导致的占地和环境污染等问题，还有助于改善混凝土的和易性、降低混凝土结构的水化热等[1-3]。

关于粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响已取得了大量的研究成果，但由于原材料、配合比和养护方式等差异，研究者所获得的结论并不一致，甚至相互矛盾。

赵顺湖等[4]的研究结果表明，随着矿渣粉掺量的增大，混凝土的坍落度逐渐增大，且30%矿渣粉掺量的混凝土抗压强度高于不使用掺合料的混凝土。

李双喜等[5]的研究结果表明，随着矿渣粉掺量的增大，混凝土的坍落度和抗压强度均逐渐降低，且抗压强度均低于不使用掺粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响研究孙宏图1　张　强1　蔡志远1　刘　帅2　姜瑞双2　黄智德31. 济南金曰公路工程有限公司山东济南 2500142. 山东省交通科学研究院山东济南 2500313. 山东交通学院交通土建工程学院山东济南 250357摘要：采用矿物掺合料替代水泥是降低混凝土成本和提升混凝土性能的有效途径，原材料特性和混凝土配合比对矿物掺合料使用效果的影响值得关注。

研究了粉煤灰和矿渣粉替代水泥对C40、C50混凝土的工作性和抗压强度的影响，结果表明：适量地掺入粉煤灰和矿渣粉有助于改善混凝土的工作性，掺入20%的粉煤灰可使C40混凝土的坍落度由175mm提高至200mm，掺入25%的矿渣粉可使C50混凝土的扩展度由450mm提高至500mm；粉煤灰和矿渣粉的作用效果受其掺量和混凝土配合比的影响，当掺合料掺量较高且水胶比较低时，混凝土的黏度大，过于干硬不易施工；相比矿渣粉，粉煤灰对混凝土强度的影响更为显著，粉煤灰的掺入使混凝土的早期强度降低但后期强度上升明显；建议掺入20%的粉煤灰和20%的矿渣粉等量替代水泥配制C40混凝土，建议掺入25%的矿渣粉等量替代水泥配制C50混凝土。

关键词：矿物掺合料；坍落度；扩展度；抗压强度；混凝土配合比The Influence of Fly Ash and Slag Powder on the Performance of ConcreteAbstract: Replacing cement with mineral admixtures is an effective way to reduce concrete costs and improve concrete performance. The impact of raw material properties and concrete mix proportion on the effectiveness of mineral admixtures is worth paying attention to. Study the effect of replacing cement with fly ash and slag powder on the workability and compressive strength of C40 and C50 concrete. The results show that adding an appropriate amount of fly ash and slag powder can improve the workability of concrete. Adding 20% fly ash can increase the slump of C40 concrete from 175mm to 200mm, and adding 25% slag powder can increase the expansion of C50 concrete from 450mm to 500mm. The effect of fly ash and slag powder is influenced by their dosage and concrete mix proportion. When the dosage of admixtures is high and the water cement ratio is low, the viscosity of concrete is high, making it difficult to construct if it is too dry and hard. Compared to slag powder, fly ash has a more significant impact on the strength of concrete. The addition of fly ash reduces the early strength of concrete but significantly increases its later strength. Recommend to mix 20% fly ash and 20% slag powder to replace cement in the preparation of C40 concrete, and recommend 25% slag powder to replace cement in the preparation of C50 concrete.Key words: Mineral admixtures; slumps; slumpflow; compressive strength; concrete mix proportion收稿日期：2023-3-21第一作者：孙宏图，1982年生，高级工程师，主要从事工程质量管理工作，E-mail：********************通信作者：黄智德，1982年生，博士，主要从事混凝土与混凝土结构耐久性方面的研究工作，E-mail：********************合料的混凝土。

粉煤灰混凝土抗硫酸钠溶液侵蚀性的研究

耐腐浸泡箱中，组分别加入清水和５分％
５ｍｍ，件之间应该保持５ｍｍ左右的间０试０距。试件浸泡到一个月、个月、年、在三半
一
试件养护好后，其放入带密封盖的２．不同混凝土强度对混凝土耐蚀性的影将２响由表ｌ２知，煤灰混凝土的强度表可粉越高，耐蚀系数变化更大，明粉煤灰掺其表量的变化对高强度混凝土的抗侵蚀影响越
２１０Ｑ
Ｑ．０２
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｎｎＩｏｖａｔｏｎｉＨｅｒｄａｌ
工业技术
粉煤灰混凝土抗硫酸钠溶液侵蚀性的研究
戴文波蒋世琼邓季坤褚衍举付国斌（中南大学土木建筑学院湖南长沙４０５１７）０
进行对比。照全浸泡实验标准，实验采和Ｃ３混凝土试块浸泡一个月、个月、按本５三半体混凝土试件，凝土试件每组３。混块
土壤（如酸性土壤、硫酸盐土壤等）侵蚀介的
质和天然水、境水等物理、学的侵蚀作环化混凝土试件分为１组，５ｃ３混凝掺量为２％时，凝土强度耐蚀系数全为负０前组０５混用而破坏，就对混凝土耐性提出很高的土试块水灰比为０５后５Ｃ５凝土为０值，明在该掺量时混凝土于硫酸盐溶液这。，组３混．表要求。凝土抗侵蚀性能是混凝土耐久性４，、组粉煤灰掺量为Ｏ２７３８４混４１６％，和、和、和中的抗腐蚀性能高于混凝土在清水中的抗研究的一个重要内容。灰的排放需占用大量土地，空气和地下水对也会产生不同程度的污染。混凝土中掺入粉煤灰可以节省水泥，少生产水泥需消耗的减能量和减轻生产水泥给人类生存环境带来９５ｎＯ粉煤灰掺量分别为１％、５２％、￣ｌ组０１％、５腐蚀性能，抗硫酸盐侵蚀的能力最强，其耐蚀性最高。粉煤灰是火力发电厂的工业废渣。煤和３％。粉５

粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响分析

中的粉煤灰》标准把粉煤灰按照把拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰
含水量）
０．７
≤１．０
合格
烧失量（％）
ＳＯ含量（基准法））
１．５
２．４ＧＢ／Ｔｌ７６２００８
≤ｌ５．Ｏ
，
结论备注
样品所检项目均符合技术要求Ｆ类粉煤灰不用做安定性检验
其用量过大．造成砂石和矿石过度被开采，已在许多地方造成资源破坏并严重影响自然景观和环境另一方面，混凝土因各种原
因侵蚀过早劣化，对建筑安全性造成严重威胁。而粉煤灰作为混凝土添加剂对混凝土的抗侵蚀有一定作用，所以对粉煤灰的化学成分研究有着非常重要的意义。
煤灰的化学成分以８ｉＯ２Ｆｅｏ和ＡＩ２Ｏ３为主．是一种火山灰质矿物掺合料。粉煤灰的活性主要决定于玻璃体的含量，以及无定形氧化铝和氧化硅的含量。我国ＧＢＩＴ１５９６・２００５用于水泥和混凝土
或腐蚀原因可以分为４类：（１）盐类结晶型侵蚀：（２）海水侵蚀．主
要包括镁盐和氯盐的侵蚀。虽然海水中ＭｇＣｌ２和ＭｇＳＯ的浓度较
出厂日期
检验项目
２０ｌ４ — ０９ — ０５

粉煤灰和矿粉对混凝土性能影响的试验研究

。
鳃霞各混蛩ｌ。混块含量ｌ
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模数
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（ｋｇ／ｍ￣）
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经济的配合比¨ １１。
１原材料及试验方案
１．１原材料及其主要性能
试验所用原材料为：冀东普通硅酸盐４２．５级水
表２粉煤灰的试验结果
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点探讨粉煤灰与矿粉的最佳掺合比列，进而确定最佳
双掺比例对同一强度等级混凝土常规性能的影响，在保证混凝土质量和施工可操作性的前提下，获得较为
工程材料与设备器
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
粉煤灰和矿粉对混凝土性能影响的试验研究
武永志，邹晓侠
（青岛第一市政工程有限公司，山东青岛２６６０００）
中图分类号：ＴＵ５２８．２文献标志码：Ｂ文章编号：１００９ — ７７６７（２０１４）０２ — ０１６３ — ０５
ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＦｌｙＡｓｈａｎｄＭｉｎｅｒａｌＰｏｗｄｅｒＩｎｌｕｆｅｎｃｅｓｏｎＣｏｎｃｒｅｔｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

粉煤灰和矿粉对混凝土性能和强度的影响研究

粉煤灰和矿粉对混凝土性能和强度的影响研究粉煤灰和矿粉是混凝土中主要的掺合料，拌和混凝土时掺加一定量的活性矿物掺合料可以改善混凝土性能。

将粉煤灰、矿粉在C35混凝土中单掺或双掺，并分别设置若干组不同掺量的粉煤灰、矿粉的混凝土试验。

通过观察混凝土和易性及不同龄期的混凝土强度变化，比较了粉煤灰、矿粉单掺时混凝土各项性能的差异。

通过复合掺入粉煤灰和矿粉，调节两者之间的掺加比例，充分发挥两者之间的综合功能。

标签：混凝土；粉煤灰；矿粉；和易性；强度0 引言随着混凝土技术的不断发展，矿物掺合料作为混凝土基本材料组分已经越来越普遍。

矿粉和粉煤灰均为火山灰质活性掺合料，且均为工业废渣收集加工而成，成本低于水泥。

它们中含有较多的活性SiO2、活性Al2O3，能与Ca（OH）2在常温下起化学反应生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。

这些成分有助于混合料的硬化，增加强度。

此外，粉煤灰和矿粉中存在大量球形玻璃状颗粒，这些颗粒是拌和物和易性得以改善的主要原因。

同时粉煤灰、矿粉的粒度比水泥颗粒的小，能够填充于水泥颗粒的空隙，构成最密堆积，有利于强度的发展[1]。

在混凝土中掺入一定量的活性矿物掺合料取代部分水泥，充分利用粉煤灰的“三大效应”和矿粉良好的填充效应及活性。

可起到节约成本、改善环境、改善混凝土工作性能、提高抗压强度和耐久性能。

1 原材料1.1 水泥采用临沂沂东中联水泥有限公司生产的P.O42.5级水泥，标准稠度用水量为28%，28d抗压强度为47.8MPa。

1.2 粉煤灰采用华能日照电厂的F类Ⅰ级粉煤灰，45μm方孔筛筛余为8.5%，需水量比为95%，表观密度为2.15g/cm3。

1.3 矿粉采用日照普泰矿粉有限公司生产的S95级矿粉，比表面积为450m2/kg，28d 活性指数为98%。

1.4 砂和碎石采用沂河河砂，细度模数为2.4的Ⅱ区中砂，含泥量为1.9%，泥块含量为0.5%；采用5-31.5mm连续级配碎石，含泥量为0.5%，泥块含量为0.4%，压碎值指标5.4%，针片状颗粒含量为5.0%。

混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究

混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究论文导读：对掺入不同矿物混合料的混凝土进行了试验对比，并进行了抗压强度、抗折强度的测试，结果表明：与空白试件相比，140d复掺粉煤灰和矿渣的试件抗硫酸盐侵蚀能力强，同时随着时间的增加质量百分率变化的幅度不大。

各个浸泡龄期下，10%硫酸钠溶液中试件的质量变化率没有明显的规律，但掺粉煤灰的试件的变化趋势为早期逐渐增加，达到84d质量变化率增加最为明显。

关键词：硫酸钠侵蚀，矿物混合料，抗压强度，抗折强度，质量变化率0引言混凝土是各类建筑工程中使用量最大宗的一种建筑材料，其质量好坏直接关系到建筑工程项目质量的安全性、耐久性。

建筑工程实际寿命低于设计寿命的实例屡见不鲜[1]。

混凝土耐久性已经引起了各界的广泛关注。

其中硫酸盐侵蚀是破坏混凝土耐久性最严重的一种环境水侵蚀，目前国内外都在进行抗侵蚀方面的研究。

硕士论文。

由于混凝土耐久性不足造成的破坏而带来高额的维修费用已越来越引起国内外专家学者的注意[2]。

1试验方法与过程1.1原材料⑴水泥：冀东水泥P.O42.5级水泥。

⑵砂：采用江苏镇江市句容市赤山砂石厂Ⅱ区中砂，细度模数为2.8。

⑶矿渣：江苏靖江市矿渣。

⑷粉煤灰：采用南京聚力粉煤灰厂生产的Ⅱ级粉煤灰。

⑸拌合水：饮用水。

⑹无水硫酸钠（Na2SO4）：上海中试化工总公司分析纯试剂。

表1无水硫酸钠技术性质无水硫酸钠含量不少于PH不溶物烧失量氯化物磷酸盐钾钙97%5-80.005%0.2%0.001%0.001%0.01%0.002%1.2试验方法混凝土硫酸盐侵蚀破坏的标准是一直有争议的重要问题。

现在比较普遍采用的指标：表观物理性能、试件的长度变化、抗折强度等等。

本试验参照快速试验硫酸盐侵蚀的试验方法（GB2420-81）《水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法》[3]。

试验所采用的试件尺寸为：40mm40mm160mm。

保持水灰比（=0.50）一定，将试验用水泥、矿渣、粉煤灰等胶凝材料按照表2中的配合比进行模拟试验。

粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响

三、矿渣粉对混凝土性能的影响料来改变混凝土性能，以满足不同时间会相应延长，并随着粉煤灰掺工程的要求。本文针对工作中常用加量的增加而延长凝结时间。矿渣粉是水淬粒化高炉矿渣经（）对混凝土内部温度的影干燥、粉磨达到适度细度的粉体。三的粉煤灰和矿渣粉两种掺合料分析
对混凝土性能的影响。二、粉煤灰对混凝土性多，潜在活性大。
在混凝土拌物中，等量取代（）对混凝土抗压强度的影一水泥时，水泥水化热随粉煤灰掺加响（转１８）下７页
粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响
文 ◎ 于光林刘寿洋（山东新汇建设集团有限公司山东东营）
摘要：为了改善混凝土的性以在保持原有和易性的情况下，减量增加而降低，同时具有消减温能，高混凝土耐久性，混凝土少用水量及混凝土的泌水率，防止峰壑推迟最高温升出现时间，对混提向中掺入粉煤灰和矿渣粉。通过浅仪离析；或者保持用水量不变时，增凝土开裂和抗裂较为有利，使混
关键词：掺合料；抗压强度；
耐久性
一
水泥颗粒小，均匀分布在水泥颗粒性，对钢筋锈蚀不利。特别是掺量中，阻止了水泥颗粒粘聚，使存在超过３％钢筋混凝土中的钢筋明０对

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响摘要：混凝土的发展与提高与一个国家的繁荣昌盛息息相关，而混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能是当今世界各类混凝土耐久性研究领域中最重要的组成部分，也是我国混凝土工程所面临的最严重的问题之一。

提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能密切关系到一个国家建筑业和建造业的发展，粉煤灰作为混凝土的掺合料的价值便在此体现出来了，因此，本文将通过分析粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响展开叙述。

关键词：混凝土硫酸盐侵蚀引言：改革开放四十年来，我国社会主义市场经济达到空前繁荣，建筑业和建造业也得到了飞速发展，但由于飞速发展而带来的弊端也慢慢体现了出来。

因质量不合格而导致一些楼房、桥梁、厂房倒塌的报道日渐频繁起来，这也使得国家相关部门不得不重视起来，进过调查研究其原因多数在于硫酸盐对混凝土的侵蚀破坏所造成。

因此，我国也开始了针对如何提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能展开研究。

1.混凝土硫酸盐侵蚀由于土壤或地下水中往往含有一定的硫酸盐离子（以SO42-浓度计），当这些硫酸盐离子达到一定的浓度时便能对混凝土工程产生较大侵蚀，如桥、海岸、大坝、隧洞及其他地下工程等。

它可使水泥水化物丧失胶结能力，严重时可使水泥混凝土呈酥状或稠糊状，甚至造成混凝土建筑物崩塌、破坏。

1.1混凝土硫酸盐侵蚀的形式1.1.1物理侵蚀物理侵蚀便是我们通常所说的盐结晶，当混凝土结工程处于潮湿区或当混凝土工程的一部分侵入盐液，另一部分却暴露在干燥空气中时，由于水分的蒸发，在混凝土内部便会形成硫酸盐的过饱和溶液，此时硫酸盐从水中结晶出来，但是结晶的同时会伴随混凝土体积的膨胀，而混凝土并不具有延展性，所以当过饱和溶液中析出的晶体过多将会导致混凝土开裂，甚至混凝土工程破坏。

其结晶过程可以描述为下列两个式子：Na2SO4+10H2O→Na2SO4.10H20；MgSO4+7H2O→MgS04.7H2O。

其结晶类型有很多种，其中“MgSO4溶蚀-结晶型”最为常见1.1.2化学侵蚀化学侵蚀最常见的类型可分为“钙矾石型硫酸盐侵蚀”、“石膏型硫酸盐侵蚀”、“TSA 型侵蚀和C -S -H 分解型硫酸盐侵蚀”，S042-+ Ca(OH)2+ 2H20 —> CaS04.2 H20.+20H-6Ca2++3S042-+2[AlO2]- + 40H- +32 H2O —> 3Ca0.Al203.3CaSO4.32 H20（钙矾石型硫酸盐侵蚀化学反应式）Ca (OH)2+Na2S04+2H2O-CaSO4.2H20+2NaOHCa (OH)2+MgS04+2H20-CaSO4.2H20+Mg (OH)2（石膏型硫酸盐侵蚀化学反应式）1.2主要影响因素影响混凝土的硫酸盐侵蚀的因素很多，其中可以分为两大块：内部因素和外部因素，其中内部因素主要包括水泥、矿物掺合料和水胶比，外部因素包括硫酸盐离子浓度和环境的PH值，其中矿物掺合料的运用将很大程度上改变混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能。

粉煤灰和矿渣微粉混凝土抗钢筋锈蚀性能

粉煤灰和矿渣微粉混凝土抗钢筋锈蚀性能本文采用氯离子浸泡法及线性极化法，研究粉煤灰和矿渣微粉高强商品混凝土内部钢筋锈蚀特征的变化规律，探讨矿物掺合料对耐久性能的影响。

研究结果表明二者均对商品混凝土内的钢筋缓蚀有明显的促进作用，单矿渣微粉的效果要优于粉煤灰。

0 概述高强商品混凝土的高耐久性一直以来是众多材料科学工作者研究的热点问题[1-3]，由于氯离子引发的钢筋锈蚀是目前商品混凝土结构破坏的主要形式，因此高强商品混凝土的抗氯离子渗透性能，特别是抗钢筋锈蚀能力对该类商品混凝土的使用尤为重要，而高效减水剂和矿物掺合料的使用是解决该类商品混凝土高耐久性的两个关键性技术。

粉煤灰和矿渣微粉是目前使用最为广泛的矿物掺合料之一，采用这两种矿物掺合料代替部分水泥, 不但提高了新拌商品混凝土的流动性，降低商品混凝土的水化热，而且还可以大幅改善商品混凝土的耐久性能，因此关于这两种矿物掺合料，特别是粉煤灰对商品混凝土耐久性改善已开展了大量的研究。

然而，尽管粉煤灰和矿渣微粉都具有显著改善商品混凝土耐久性的作用，但是由于这两种矿物掺合料组成和结构上的差异，使得其对商品混凝土性能的影响效果也不尽一致[4～5]。

为了更为充分的发挥二者对商品混凝土耐久性能改善的作用，本文主要研究了粉煤灰和矿渣微粉对高强商品混凝土抗钢筋锈蚀性能影响的规律，并对其影响机理进行了分析，以此探明二者对商品混凝土抗钢筋锈蚀性能影响的不同之处。

1实验部分1.1 原材料水泥(C)：亚东42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰(FA)：汉川二级灰；矿渣微粉(SL)：鄂钢矿渣微粉；粗骨料(G)：石灰石 5~25.5mm的连续级配；细骨料(S)：巴河中砂，细度模数2.6。

钢筋：Ф12×10cm建筑用螺纹钢；分析纯氯化钠。

外加剂(Ad)：花王迈地150奈系高效减水剂。

1.2试验配比及方法试验配比如表2所示。

钢筋锈蚀试验商品混凝土的尺寸为10×10×10cm，将已除锈的螺纹钢焊接好导线，并埋入商品混凝土中，保护层厚度为3cm。

粉煤灰与耐腐蚀剂对抗硫酸盐侵蚀的影响

表３
粉煤灰物理性能
ｗｔ．％
（３）骨料：砂子，中砂，细度模数２．８；石子采用５～３１．５ｍｍ连续级配。
（４）减水剂：聚羧酸类减水剂，生产厂家：沈阳依立达ＩＩ型聚羧酸减水剂，固含量为４０％以上；其他指标均符合ＧＢ８０７６—２００８（混凝土外加剂》中规定。
低温建筑技术
２０１６年第４期（总第２１４期）
本次采用基准混凝土、单掺粉煤灰１０％、２０％、３０％混凝土，耐腐蚀剂和粉煤灰复掺混凝土，具体混凝
土配合比如表４所示。
２试验方法本次试验设备采用全自动混凝土硫酸盐干湿循
４０．４５１８０２８０ｌ２Ｏ一７２８ｌ０９２１．２
５０．４５１８０３６０４０２４７２８ｌｏ９２１．５
６０．４５１８０３２０８０２４７２８１０９２１．４
７０．４５ｌ８０２８０１２０２４７２８１Ｏ９２１．２
环试验机，试验方法按照国家标准ＧＢ／Ｔ５００８２—２００９
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中干湿循环加速试验方法。
混凝土试件尺寸为：１００ｍｍ ×１００ｍｍ ×１００ｍｍ立
方体试件，每组３个，标准养护２８ｄ后开始试验。硫酸
盐溶液为５％硫酸钠溶液。一次干湿循环周期为２４ｈ，
（５）耐腐蚀剂：某厂家耐腐蚀剂，推荐掺量为６％。
表４
混凝土配合比
编水胶水水泥粉煤灰耐腐蚀剂砂碎石减水剂号比／ｋｓ·ｍ－３／ｋｓ ·ｍ－３／ｋｓ·ｍ－３／ｋｓ·ｍ－３／ｋｓ·ｍ－３／ｋｓ·ｍ－３／ｋｓ·ｍ一。

粉煤灰掺入混凝土对耐硫酸腐蚀性能的改善研究

粉煤灰掺入混凝土对耐硫酸腐蚀性能的改善研究引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其耐久性一直是工程设计和施工过程中的重要考虑因素之一。

然而，某些环境条件下，如化学工业领域中的硫酸腐蚀环境，传统的混凝土易受到粉碎、腐蚀和破坏。

为了改善混凝土的耐久性，并减轻环境的污染，研究者们开始探索使用掺入物改变混凝土的性能。

本文将重点研究粉煤灰（FA）作为掺合料对混凝土的耐硫酸腐蚀性能的改善，并讨论其机理。

粉煤灰的特性与应用粉煤灰是一种灰煤燃烧生成的副产品，具有较高的硅酸二氧化硅和氧化铝含量。

由于这些成分的存在，粉煤灰被广泛用于水泥生产和混凝土中的掺合料。

研究表明，掺入粉煤灰有助于提高混凝土的强度、耐久性和抗渗透性。

此外，粉煤灰还能够减少水泥的使用量，降低碳排放和环境污染。

硫酸腐蚀及其机理在一些特定的工业和土木工程环境中，如硫酸生产、酸性废水处理和矿物提炼等场所，混凝土常常面临着来自硫酸的腐蚀。

硫酸和其溶液中的离子能够与水泥中的钙氢矾石反应，导致钙氢矾石溶解，进而破坏混凝土的结构。

这种反应被称为硫酸钙石反应。

此外，硫酸腐蚀还会引起混凝土的体积膨胀和开裂。

因此，改善混凝土的耐硫酸腐蚀性能至关重要。

粉煤灰对混凝土耐硫酸腐蚀性能的改善多年来的研究证明，粉煤灰作为掺合料能够改善混凝土的耐硫酸腐蚀性能。

首先，粉煤灰中的硅酸和氧化铝等成分可以与水泥中钙氢矾石的生成进行反应，生成一种稳定的钙硅酸盐。

这种盐能够填充孔隙和空隙，减少硫酸的侵入，从而延缓或阻止硫酸钙石反应的发生。

其次，粉煤灰中的细粉末能够填充混凝土的孔隙结构，增加混凝土的致密性和密实度，减少了硫酸的侵蚀。

此外，粉煤灰还可以调节混凝土的化学反应，降低其碱性，抑制硫酸腐蚀的发生。

研究方法与实验结果为了验证粉煤灰对混凝土耐硫酸腐蚀性能的改善作用，一系列实验被设计与执行。

在实验中，不同比例的粉煤灰被添加到混凝土中，并与普通混凝土进行对比。

通过浸泡样品于硫酸溶液中，模拟硫酸腐蚀环境，评估样品在不同硫酸浓度下的性能表现。

矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响

矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响1）矿粉比表面积在430～520m2/kg之间，掺量在30%～40%范围，增强效应表现得最为显著。

2）单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高，凝结时间有所延长，泌水量有增大的迹象，可能对混凝土泵送带来一定的不利影响。

3）矿粉和ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土，可以充分发挥二者的“优势互补效应”，使混凝土的坍落度增加，和易性和粘聚性变好，泌水也得到了改善，同时混凝土成本可显著降低。

（2）矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土耐久性的影响1）降低混凝土水化热。

对要求严格控温的大体积混凝土，矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合，降低了混凝土的水化热，可以有效地减少混凝土早期温缩裂缝的出现。

2）大幅度提高了混凝土抗渗性能。

3）保证了抗碳化能力。

在达到相同强度的条件下掺矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土具有相同的抗碳化能力。

4）保证了抗冻融能力。

矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土在强度和含气量相同的条件下抗冻融能力基本相同；适当掺加引气剂，适当的含气量和间距系数对提高混凝土的抗冻融能力十分必要。

5）混凝土收缩。

考虑前3d的自收缩，无论是配制c30混凝土，还是配制c50混凝土，采用单掺矿粉，与基准混凝土相比，收缩值均无明显变化。

6）混凝土抗裂性能。

矿粉与粉煤灰复掺改善抗裂性效果优于矿粉单掺。

混凝土早期强度对混凝土早期抗裂性有重要影响，混凝土24h 强度越高，混凝土早期越易开裂。

混凝土早期抗裂性与早期强度之间可能存在一个临界值，小于该强度值，混凝土不易开裂，大于该强度值，混凝土容易开裂。

该值与环境条件及约束状态有关。

粉煤灰、矿渣粉及二者复合使用存在的问题尽管粉煤灰与矿渣粉复合使用能够优势互补，但不是随便复合就能够达到应有的目的。

为了更好地发挥二者各自的优势，应选择合适的复合方式和复合比例。

本人根据以往的使用经验认为：最佳方案是ⅰ级粉煤灰与比表面积400m2/kg以上的矿渣粉复合，配制低强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量，配制高强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量；其次是ⅱ级粉煤灰与350～400m2/kg矿渣粉复合，配制低强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量；配制高强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量；最后是ⅰ级粉煤灰与比表面积350～400m2/kg的矿渣粉复合或ⅱ级粉煤灰与400m2/kg以上的矿渣粉复合，前者比较适合配制高强度等级混凝土，后者比较适合配制低强度等级混凝土。

粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响

粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响论文
本文旨在论述粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响。

在本论文中，我们审视了粉煤灰是如何影响混凝土的耐久性和抗侵蚀的特性的。

混凝土中的粉煤灰可以改善混凝土的结构，降低混凝土的温度，同时可以减少或消除混凝土中的裂缝。

粉煤灰还可以降低混凝土的温度，减少混凝土的孔隙率，强化混凝土的结构，因此提高了混凝土的抗侵蚀性能。

粉煤灰还可以赋予混凝土更高的破坏阈值，使其更能承受更大的静载荷，从而提高混凝土抗侵蚀性能。

此外，粉煤灰也可以增加混凝土的组分，使其更易于形成一个均匀的浇筑中心，从而有效地改善混凝土的抗侵蚀性能。

因此，粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响是明显的。

它能够改善混凝土的结构，减少混凝土表面的温度，降低混凝土的孔隙率，增加混凝土的组分，以及增加混凝土的破坏阈值，从而有效地提高高抗水混凝土的抗侵蚀性能。

因此，粉煤灰在混凝土工程中的应用越来越广泛，具有极高的实用价值。

粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子侵蚀性能的试验研究

氯离子含量测定采用 NJCL-H 氯离子含量快速测定仪。工作原理为：先用标准浓度对仪器进行标定，拟合出一条曲线，再用标定后的仪器测量氯离子浓度。配合比见下表 3。表 3 混凝土配合比编号水胶比 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4 粉煤灰掺水泥用水（kg）石子（kg）砂（kg）量（kg）量（kg） 0%=0 5.660 1.980 13.872 7.464 10%=0.566 5.094 1.980 13.872 7.464 20%=1.132 4.528 1.980 13.872 7.464 30%=1.698 3.962 1.980 13.872 7.464 0%=0 4.400 1.980 14.484 8.076 10%=0.44 3.960 1.980 14.484 8.076 20%=0.88 3.520 1.980 14.484 8.076 30%=1.32 3.080 1.980 14.484 8.076 0%=0 3.600 1.980 15.168 8.172 10%=0.36 3.240 1.980 15.168 8.172 20%=0.72 2.880 1.980 15.168 8.172 30%=1.08 2.520 1.980 15.168 8.172
图 1 氯离子质量分数随渗透深度的变化规律（1）不同掺量粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性规律分析。由图 1 可知，一定量的粉煤灰等质量取代部分水泥后对混凝土的抗氯离子渗透性能有明显的改善。可以看出，无论是加入粉煤灰还是未加入粉煤灰，在深度 0—10mm 的范围内，氯离子浓度远远大于 10mm 以后的氯离子浓度，并且随着深度的增加，氯离子的浓度逐渐减小。同一粉煤灰掺量不同水胶比的情况下，氯离子的浓度随着水胶比的增加而增加。不同深度处，粉煤灰掺量为 10% 的混凝土，其氯离子浓度低于未掺粉煤灰的混凝土，并且当粉煤灰掺量由 10% 到 30% 时，氯离子的浓度呈（下转第 203 页）

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的试验研究

文章编号:0451-0712(2006)11-0128-03 中图分类号:U414.180.3 文献标识码:A粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的试验研究程云虹,蒋卫东,尹正风,刘　斌,赵　文(东北大学　沈阳市　110004)摘　要:将不同配合比混凝土在不同侵蚀条件下进行抗硫酸盐侵蚀试验,试验结果表明:粉煤灰取代部分水泥可以改善混凝土抗硫酸盐侵蚀能力;粉煤灰取代水泥量越大,混凝土抗硫酸盐侵蚀能力越强,尤其对于高浓度硫酸盐溶液更是这样;粉煤灰混凝土抗侵蚀能力,随侵蚀介质浓度增加,下降的程度较基准混凝土小。

关键词:粉煤灰;混凝土;硫酸盐;侵蚀自19世纪20年代波特兰水泥发明至今,水泥混凝土材料已有150多年的历史,目前已成为应用最广泛的土木工程材料之一,其结构也已成为重要的土木工程结构形式。

有专家预计,在21世纪土木工程中,混凝土仍然是主要材料。

混凝土之所以能够具有如此强大的生命力,除了因为它良好的力学性能以外,就是它与周围环境较好的适应性,即其优良的耐久性。

然而,混凝土的耐久性是相对的,也就是说,在正常的使用环境条件下,混凝土是耐久的,但是当环境中有有害介质存在时,混凝土的组成成分通常能与这些介质发生复杂的化学反应,从而引起其耐久性的劣化。

其中,硫酸盐对混凝土的侵蚀作用是引起混凝土耐久性劣化的重要因素之一。

为了提高混凝土耐硫酸盐侵蚀的能力,首先想到的技术措施往往是选择耐硫酸盐侵蚀的水泥,因为所谓混凝土被侵蚀其实是其中的水泥石被侵蚀。

但目前国内生产这类水泥的厂家很少,产量较低,价格也偏高,大部分耐侵蚀工程实际无法采用。

鉴于此,本研究提出将粉煤灰应用于混凝土中以提高其抗硫酸盐侵蚀的能力。

1　试验研究1.1　原材料(1)水泥。

普通硅酸盐水泥,强度等级42.5,密度3.0g/cm3。

(2)细骨料。

河砂,中砂,细度模数2.54,含水率5.14%,密度2591kg/m3。

(3)粗骨料。

碎石,粒径10～30mm,含水率2.0%,密度2761kg/m3。

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响_高礼雄

30 12. 80 28. 55 9. 11 60. 48 26. 55 12. 97
50 21. 39 52. 40 9. 11 65. 69 27. 51 6. 80
图 3 不同粉煤灰掺量水泥石的孔隙与孔径分布
F ig13 Porosity and pore size distributions of hydration products at 180 d ages a) 孔径分布积分曲线; b) 孔径分布微分曲线
3结论
( 1) R值小于 115 的粉煤灰能大大改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能, 在粉煤灰掺量 w = 0 ~ 50% 范围内, 掺量的增大使改善的效果更显著.
( 2) 粉煤灰改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的机理在于, 通过其火山灰反应减少了 C a( OH ) 2的
含量, 还增强了水泥石的密实性.
R esistance of F ly A sh C em en t C oncrete to Sulpha te A tta ck
GAO L i2xiong, YAO Y an, WANG L ing (China Build ing Ma teria lsAcademy, Beijing 100024, China )
10
718
992
230
0. 2
C402F230 322
30
718
992
230
0. 2
C402F250 230
50
718
992
230
0. 2
表 3 水泥净浆配合比 Table 3 Paste m ix proportions
编号水泥 /ຫໍສະໝຸດ w (粉煤灰 )水/
g

短龄期养护条件下不同混凝土长期抗硫酸盐侵蚀性能对比

短龄期养护条件下不同混凝土长期抗硫酸盐侵蚀性能对比李方元;唐新军;胡小虎【摘要】通过制配胶砂试件进行长达2年的硫酸盐侵蚀试验,对比研究了短龄期养护条件下硫铝酸盐水泥混凝土(SAC)、高抗硫水泥混凝土(HSR)和粉煤灰高性能混凝土(PFAC)的抗硫酸盐侵蚀能力.结果表明:短龄期养护条件下硫铝酸盐水泥混凝土和大掺量(60％)粉煤灰高性能混凝土具有长期抵抗高浓度硫酸盐侵蚀的能力,小掺量(30％)粉煤灰高性能混凝土和高抗硫水泥混凝土长期抵抗高浓度硫酸盐侵蚀的能力具有局限性.【期刊名称】《粉煤灰综合利用》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P21-23,26)【关键词】硫铝酸盐水泥;高性能混凝土;高抗硫水泥;短龄期养护;硫酸盐侵蚀【作者】李方元;唐新军;胡小虎【作者单位】新疆维吾尔自治区水利管理总站,乌鲁木齐830000;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院,乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】TU528.33硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性重要内容之一。

混凝土遭受硫酸盐侵蚀破坏是我国西北高寒干旱区(如新疆)，尤其是盐碱地地区普遍存在的混凝土病害问题。

混凝土受硫酸盐侵蚀是一个长期的较为复杂的物理和化学过程，影响和评价混凝土的抗硫酸盐侵蚀的因素也较多，如水泥品种、养护制度、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等。

目前提高混凝土抵抗硫酸盐侵蚀能力的研究对象主要集中为抗硫水泥混凝土和掺超细掺合料(如粉煤灰、矿渣微粉等)的高性能混凝土[1]，笔者在前期也开展过硫酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性的研究[2]，但多数侵蚀试验时间偏短，侵蚀的时间效应得不到充分体现，从而对评价混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能产生不利影响。

本文以实际工程会遇到基础混凝土浇筑完成不久或得不到充分养护时就遭受硫酸盐侵蚀的问题为试验背景，通过以往长达2年的硫酸盐侵蚀试验，对比研究了短龄期养护条件下硫铝酸盐水泥混凝土、粉煤灰高性能混凝土和高抗硫水泥混凝土长期抵抗高浓度硫酸盐性能的差异，希望能为有硫酸盐侵蚀性能要求的混凝土结构设计提供较为广泛的参考依据。

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
覃立香;胡曙光
【期刊名称】《混凝土与水泥制品》
【年(卷),期】1997(000)005
【摘要】本文从粉煤灰的品质，粉煤灰在混凝土中的掺入量及其掺入方式等方面分析探讨了粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响，为实际工程中选用粉煤灰提供了参考。

【总页数】4页(P15-18)
【作者】覃立香;胡曙光
【作者单位】武汉工业大学材料科学与工程学院;武汉工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
【相关文献】
1."双掺"磨细矿渣粉和粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响研究
2.粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
3.粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
4.水灰比和粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
5.粉煤灰对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀及界面过渡区微观性能影响研究
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不同矿物掺和料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

不同矿物掺和料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究王晓波;董芸【摘要】硫酸盐侵蚀是威胁工程结构耐久性中比较典型的一种形式.通过实验,研究了不同矿物掺和料混凝土试件在不同浸泡方式和不同侵蚀离子类型作用下的抗硫酸盐侵蚀性能,测定了不同掺和料混凝土在不同侵蚀条件下的各龄期耐蚀系数,并对掺粉煤灰、矿渣粉的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价.结果表明:硫酸盐侵蚀环境中存在的镁离子对混凝土破坏作用更大;相较而言,矿渣粉火山灰活性较高,能够较早发挥火山灰效应,使混凝土结构更加密实;与掺30％粉煤灰的混凝土相比,掺30％矿渣粉的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能更好;在工程干湿交替区域,混凝土中不宜掺入粉煤灰,可掺入适量的矿渣粉延缓混凝土受侵蚀破坏作用.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2019(050)005【总页数】5页(P156-159,175)【关键词】硫酸盐侵蚀;耐蚀系数;粉煤灰;矿渣粉;结构强度【作者】王晓波;董芸【作者单位】长江科学院材料与结构研究所,湖北武汉 430010;长江科学院材料与结构研究所,湖北武汉 430010;国家大坝安全工程技术研究中心,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV431 研究背景硫酸盐侵蚀破坏是一个十分复杂的物理化学变化过程，影响因素多，危害性大，被认为是引起混凝土材料失效破坏的主要因素之一。

鉴于硫酸盐侵蚀的复杂性，自其受到关注以来学者们就未停止过对侵蚀机理的研究[1-2]。

根据硫酸盐侵蚀破坏机理的不同，可将其分为物理侵蚀和化学侵蚀两种破坏形式。

物理侵蚀破坏是指发生在混凝土材料水分蒸发面内部孔隙中，由于水分蒸发孔隙溶液中的硫酸盐结晶析出，产生结晶压力导致混凝土的开裂、剥落现象。

其中混凝土材料与结晶盐之间没有发生过化学反应，所以称之为硫酸盐物理侵蚀破坏[3]。

化学侵蚀破坏是指侵蚀离子与混凝土材料水化产物之间发生化学反应产生钙矾石、石膏等膨胀性物质，最终导致混凝土的开裂、剥落现象[4]。