粉煤灰参量多少对混凝土工作性能影响

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不同掺量粉煤灰对混凝土力学性能的影响

不同掺量粉煤灰对混凝土力学性能的影响

表 2基 准配合比
水泥 f水 J 水胶比 『 细骨料 l 粗骨料 l砂率 l 来 , 煤灰 的应 用 更加 广 泛 , 粉 粉煤 灰 在 混凝 土 中所 起 的 I 材料 f f k/。 30 7 l 05 J 66 }11 {03 I 质量(gm J 5 f15 . 5 ) 29 .5 作 用 已受到极 大 的重视 。 粉煤 灰用 作混凝 土 的矿物 掺合 根 据所 确 定 的基准 配合 比 , 此基 础 上分 别用 0 、 在 % 料,具有表面效应 、 填充密实效应和火 山灰活性效应叫 在 。 混 凝土 中掺入 粉煤灰 ,可 以改善 早期 水泥 的水 化 条件 , 1% 2 % 3 % 0 、 0 、 0 的粉 煤 灰 等量 取 代基 准 配 合 比 中 的水泥 ,
某 种或者 某 些重要 的性 能 , 其 是对 粉煤 灰 混凝土 的力 尤
表 3 混凝土试件配合比
材 料 水 泥 粉 煤 灰 水 水 胶 比 细 骨 料 粗 骨 料 组 号 (gm) (g m (g m) k / 。 (g m) (g m) k/。 k/。 k/。 ) (gm) k / 。 k / 。
。 ( 粗 骨 料 : 湘 江 卵 石 ,粒 径 5 0 m 3 )  ̄2 m ,表 观 密 度 见 图 1 从 图 1中可 以看 出, 混凝 土 的强度 随 时间 的增 长而 20 k/。 7 3 g m。 并 在 () 4掺合 料 : 潭 电厂 I 湘 级粉 煤灰 。 根据 《 煤灰 混凝 增 长 , 且早 期的强 度 的增长速 度较 快 ; 同一 个龄 期 , 粉
3 试验结果与分析
. 1抗压试验 () 骨料 : 江 河砂 , 2细 湘 细度 模 数 M = .3 表观 密 度 3 x 26 , 混 凝土 抗 压 强度 随龄 期及 粉 煤 灰掺 量 的 变化 结 果 2 1k / 。堆积 密度 1 7 k / 。 4 2 g m, 4 3 g m。

粉煤灰在混凝土中的应用

 粉煤灰在混凝土中的应用

粉煤灰在混凝土中的应用粉煤灰,是燃煤所产生的灰烬,可通过粉碎和分级来制得。

在如今的建筑行业中,作为一种常见的混凝土掺合材料,粉煤灰也越来越常被使用。

下面,就详细探讨粉煤灰在混凝土中的应用。

一、粉煤灰掺合混凝土的性质将粉煤灰与水泥、骨料、水按一定比例掺合后,形成的混凝土在许多性能指标上有所改善,这些性能指标包括:抗压强度、抗渗透性、抗久化性、耐久性等。

首先,掺入粉煤灰的混凝土抗压强度有所提升。

研究表明,掺入5%-30%的粉煤灰后,混凝土强度明显提高。

这是因为,粉煤灰的细粉分对混凝土中的孔洞有填充作用,从而减少了缺陷、表面区域,增加了稳定性。

其次,掺入粉煤灰的混凝土抗渗透性更强。

粉煤灰在混凝土中的水化反应可以产生活性物质,这些物质非常细小、均匀,能够完全填充混凝土中的疏松孔隙,提高混凝土的密实度和耐久性。

再次,掺入粉煤灰的混凝土的抗久化性和耐久性更高。

首先,据研究,混合了粉煤灰的混凝土中含有大量细小活性晶体,可以充分利用水泥硬化的过程,实现水泥骨料的有效结合。

其次,粉煤灰内含有多种活性物质,例如氧化铝、硅酸铝钙胶、硅酸盐及硅酸铝酸盐等,小尺寸的颗粒和活性物质为水泥水化反应提供了更好的硬化条件,能够提高混凝土结构的耐久性和抗久化性。

二、粉煤灰在混凝土中的应用粉煤灰的应用不仅仅是掺入混凝土中,同时还可以应用于混凝土中的助剂、水凝剂、膨胀剂等。

由于粉煤灰本身具有的物理和化学特性,它可以改变混凝土的流变性质,增强混凝土的性能,降低水泥用量,减少混凝土的温度变化,延长混凝土的使用寿命等等。

1. 现场施工粉煤灰在现场施工时,可以直接加入到现场混凝土中,通过控制混合比例,实现混凝土的标准化。

2. 工厂生产在工厂生产中,现浇混凝土、预制混凝土、机制砖等工业建筑材料中均可使用粉煤灰。

三、粉煤灰混凝土应用的优点1. 节约资源其实,粉煤灰的使用可以起到很好的环保作用。

一方面,混合了粉煤灰的混凝土不仅可以减少混凝土的总体重量,而且还能尽可能利用弃煤渣资源,从而节约资源,减少浪费。

关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响

关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响

中图分类号: TU528
文献标识码: A
0 引言
粉煤灰配合商品混凝土可以改善混凝土性能,粉煤灰在商品 混凝土中的广泛 使 用,带 来 了 可 观 的 经 济 效 益 和 环 保 效 益,特 别 是在高速路发展上应用广泛。很多省份都在高速公路上修建了 大量的水泥混凝土路面,掺入粉煤灰能改善路面水泥混凝土的性 能,提高路面施工 质 量。因 此,研 究 粉 煤 灰 掺 量 对 混 凝 土 性 能 的 影响具有一定的现实意义。
单位用水量 d / kg·m - 3 190 200 210 210 190 200 200 210 190
2 试件的制备和养护
2. 1 制备
1) 将试模擦净,模板四周与底座的接触面上应涂黄油、紧密 装配,防止漏浆。2) 内壁均匀刷一层机油。3) 称量模具质量并记 录数据。4) 试块用振动台成型时密实称量密实成型后的质量并 记录数据。
粉煤灰掺量 a 0. 05 0. 05 0. 05 0. 10 0. 10 0. 10 0. 15 0. 15 0. 15
水胶比 b 0. 35 0. 40 0. 45 0. 35 0. 40 0. 45 0. 35 0. 40 0. 45
砂率 c 0. 30 0. 32 0. 34 0. 32 0. 34 0. 30 0.
1. 1 试配强度确定
与基准混凝土配合比设计的程序一样。
1. 2 各原材料的确定
1) 计算粉煤灰混凝土中砂子用量时先假定碎石用量不变,混
凝土中砂用量 mS 按下式计算: mS = mS0 - ( mc / pc + F / pf - mc0 / pc ) × ps 。
式中: mS0 ———基准配合比的砂用量; ps ———砂相对密度; mc ———基准混凝土的水泥用量; mc0 ———粉煤灰混凝土中水泥用量; pc ———水泥相对密度; F———粉煤灰混凝土中粉煤灰用量; pf ———粉煤灰相对密度,一般取 2. 2 g / cm3 。

粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量

粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量

粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,它由煤燃烧产生的细小颗粒物组成,是一种环保、经济的替代性水泥掺合料。

在混凝土中掺入适量的粉煤灰可以提高混凝土的工作性能、抗渗性能和抗压强度,同时减少了浆体热量释放和收缩,成本也相对较低。

但是,粉煤灰的掺入量并不是越多越好。

过多的粉煤灰会影响混凝土强度和耐久性,因此需要确定适当的粉煤灰掺入量。

本文将对粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量进行探讨。

粉煤灰的种类粉煤灰分为A、B、C三种类型,它们的物理性能和化学性质具有明显的不同。

A类粉煤灰呈玻璃状,颗粒形态圆润,热稳定性好,重量轻。

B类粉煤灰颗粒成簇,颗粒形态不规则且颜色深。

C类粉煤灰呈玄武岩状,比较细腻。

由于三种粉煤灰之间的差异,它们对混凝土的影响也会有所不同。

影响粉煤灰掺入量的因素1. 混凝土强度等级混凝土强度等级不同,对粉煤灰掺入量的要求也不同。

一般而言,混凝土强度等级越高,允许的粉煤灰掺入量也越大。

2. 粉煤灰种类不同种类的粉煤灰对混凝土的影响会有所不同,需要结合具体情况确定掺入量。

3. 混凝土用途混凝土的用途不同,对粉煤灰掺入量的要求也有所不同。

如桥梁、地下隧道等需求耐久性能较高的混凝土,粉煤灰掺入量相对较小。

粉煤灰的最佳掺入量一般来说,粉煤灰的掺入量应该在10%~30%之间。

不同的应用环境和要求,其掺入量也会不同。

对于一般结构不要求高强度的混凝土(如普通住宅、一般建筑结构、路面等),如果粉煤灰的种类为C类的话,其掺入量可以达到30%。

但是如果粉煤灰种类为A类或者B类,则其掺入量不应超过20%。

对于对混凝土强度要求较高的结构(如高层建筑、高速公路、大型桥梁、水利工程等),则应根据混凝土强度等级和混凝土的用途确定粉煤灰的掺入量。

一般来说,宜少不宜多。

同时要注意粉煤灰的质量,选择好的粉煤灰掺合料可以保证掺入量的稳定。

粉煤灰对混凝土性能的影响掺入合适掺量的粉煤灰能大大提高混凝土的性能,具体影响如下:1. 提高工作性能适量掺入粉煤灰可以提高混凝土工作性能,改善混凝土通透性能,减少操作时间和振捣能耗。

[全]粉煤灰品质对混凝土性能的影响

[全]粉煤灰品质对混凝土性能的影响

粉煤灰品质对混凝土性能的影响(一)粉煤灰品质对混凝土性能的影响1.对混凝土拌和物性能的影响对混凝土和易性影响。

在优质(如I级)粉煤灰中含有许多微小的球形颗粒,如同“滚球作用”,能够减小混凝土中较大的骨料之间啮合的摩阻力,减少用水量,-般优质粉煤灰可减少用水量5% ~8%。

另外,由于粉煤灰的密度较低(只相当于水泥密度的2/3),在用等量粉煤灰取代水泥时,掺加了粉煤灰的混凝土体积中胶凝材料增加,从而增大了混凝土的塑性。

由于优质粉煤灰具有减水作用,使用水量降低,同时粉煤灰的微小颗粒也能改善混凝土内部结构。

这些微小粒子使混凝土内部原先相互连通的孔隙被其阻隔,内部自由水不易流动,泌水性能得到改善,富有黏聚性,从而提高拌和物的和易性和稳定性。

这种良好的和易性,对于泵送混凝土十分有利。

因此,在泵送混凝土中掺加一定数量粉煤灰,不仅能改善混凝土的可泵性;节约水泥,还能延长泵送机械的使用寿命。

但是,混凝土中掺加粉煤灰后,由于含碳量增加,多孔结构的碳粒具有较强的吸附能力,能减少拌和物中含气量。

比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多,往往要使其达到- -定含气量,必须沉源上多数信的引气别。

掺加粉煤厌的混凝土的凝结时间也会延长,而且随着掺加量增力加而延长。

2.对混凝凝土强度的影响.粉煤灰对强度的影响取决于其减水效果和火山灰效应。

优质粉煤灰减水效果明显,在是的和易性和胶材用最条件下,减水意味着减小水胶比,有利于提高强度,而粉煤灰自身的胶凝性比水泥小,必须在有激发剂下产生二次水化反应。

因此,掺加粉煤灰的混凝土表现为期强度发展缓慢,后期增长率高的特点。

掺加粉煤灰混凝土的3d.7 d强度低于不掺的为混凝土.但是到了90 d,粉煤灰的水化反应加快,可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土。

随着龄期延长,,粉煤灰的活性发挥更快些,到180d 就有可能超过不掺粉煤灰的混凝土。

这对水工混凝土建筑物来说,利用其后期强度的发展,有利于混凝土性能改善和提高。

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?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?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?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?级粉煤灰与比表面积350~400m2/kg的矿渣粉复合或?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。

粉煤灰对水泥混凝土强度的影响

粉煤灰对水泥混凝土强度的影响

粉煤灰对水泥混凝土强度的影响2007-04-21 22:36粉煤灰是电厂用粉煤炉发电烟道排放的废弃物。粉煤灰单独作用,不能作为自硬性胶结材料。掺入水泥混凝土中,在新拌和硬化阶段,可改善水泥混凝土的工作性、降低水化热,调节硬化过程。在水泥混凝土的硬化阶段,粉煤灰中的活性组分SiO2与水泥水化生成的游离石灰结合生成新的胶结物质,不断填充水泥混凝土的内部孔隙,使水泥混凝土更加密实,比普通水泥混凝土强度更高,耐久性更好。2 粉煤灰基本性质粉煤灰按国家标准分为三个等级。品质好的粉煤灰,烧失量小,粒径小,需水灰比小。同一电厂收集的不同等级粉煤灰,其化学成分差别不大,活性指数却有区别,见表1。粉煤灰由煤粉经充分燃烧最终形成的粒径大小不同的玻璃微珠组成。粉煤灰的颗粒级配划分为三个基本粒群:45 um以上为微米级粗粒;1~45 um为微米级细粒;小于1 um为微米级尘粒。根据激光衍射粒度分析,粉煤灰的绝大部分为微米级细粒,无论是最大粒径还是平均粒径均比水泥小得多,而比表面积大得多,见表2。3 粉煤灰对水泥混凝土的影响水泥混凝土中掺入粉煤灰,在无外加剂掺入的情况下粉煤灰掺量不超过20%,对水泥混凝土的工作性和强度基本无影响,仅表现前期强度增长慢,后期强度增长快的特点。掺量超过20%,不降低水灰比,水泥混凝土强度随着掺量的增大而降低,水泥混凝土的工作性却随着掺量的增大而得到进一步的改善,见表3。水泥混凝土中掺粉煤灰同时掺外加剂(减水剂、早强剂)、降低水灰比后,更能反映粉煤灰对水泥混凝土的贡献。水是影响水泥混凝土强度和耐久性的关键因素。普通水泥混凝土水泥完全水化需要的水量很少,约占水泥质量的0.23左右。配制C40流动性普通水泥混凝土,水灰比要在0.40~0.45才能保证水泥混凝土的强度、并使水泥混凝土具有可施工的流动性。多余的水以及因振捣水泥浆体泌出的水,会在水泥混凝土的内部及集料的表面或下面形成水膜和水囊,水泥混凝土硬化后会留下孔隙,影响水泥混凝土的强度。粉煤灰和外加剂的掺入,减少了水泥混凝土中25%左右的水,降低水灰比,从而使粉煤灰水泥混合浆体的泌水率大大减少,粉煤灰水泥浆体充分包裹砂石表面、并填满集料孔隙,充分发挥粉煤灰的活性效应,使水泥混凝土不仅早期强度不降低,并且后期和长期强度都有显著增长。例如掺25%的Ⅱ级粉煤灰,水泥用量328 kg/m3 (P.032.5级),水灰比0.418,坍落度80 mm,水泥混凝土一年的强度达到63.0 MPa,比28d强度提高了42%,比基准水泥混凝土一年的强度还提高了19%,掺减水剂的水泥混凝土强度更高,见表4。掺用品质好的超细粉煤灰和GK-5A高效减水剂,粉煤灰掺量30%,使用P.042.5级水泥,水泥用量仅365 kg/m3 ,水灰比0.32,水泥混凝土28 d强度可达到71.2 MPa,2个月可达80.4 MPa,成为高强度性能水泥混凝土。掺Ⅱ级粉煤灰,配比相同,强度就低得多。见表5。施工中水泥混凝土掺粉煤灰,其掺量和品种要根据水泥混凝土结构性质来确定。。

不同粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化深度的影响

不同粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化深度的影响

不同粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化深度的影响摘要:本文在水灰比一致的条件下,在胶凝材料中分别掺入0%、10%、20%、30%、40%的二级粉煤灰进行试验,在标准养护室养护28天后做抗压强度并留一组试件烘干放入碳化养护箱养护28天后测其碳化深度。

关键词:混凝土;不同粉煤灰掺量;强度;碳化深度1 概述粉煤灰是煤炭燃烧并经过处理得到的一种粉质资源。

混凝土中掺粉煤灰不但能减少电厂对环境的破坏,同时对于降低混凝土成本,降低混凝土水化热的产生,提高混凝土的耐久性有一定的帮助,对资源环境以及混凝土产品本身都有一定的好处。

随着人民对混凝土耐久性越来越关心,外掺料对混凝土耐久性的影响也越发引人关注,本文通过试验对混凝土中掺不同用量的粉煤灰来验证不同掺量的粉煤灰对混凝土性能及抗碳化能力的影响。

混凝土碳化是因为空气中大二氧化碳与混凝土中的化学成分产生反应,使混凝土在水化过程中产生的水化硅酸钙与氢氧化钙被消耗掉,造成混凝土内部环境发生酸化等过程[1]。

混凝土碳化在很大程度上会造成混凝土中的钢筋锈蚀,对建筑物耐久性产生极大危害[2],当前,我们生活环境的大气中CO2浓度约为0.035%,预测到2090年达到0.1%,因此,混凝土碳化是一个不可忽视的问题[3]。

本文通过在人工干扰条件下提高试验环境二氧化碳浓度的方法探究粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化的影响,为提高公司混凝土耐久性质量提供参考。

2 原材料及混凝土配制2.1 试验原材料1) 水泥:本次试验所用水泥为天山P·Ⅱ42.5R型水泥,其各项性能指标见表1表1 水泥的各项性能指标初凝/min终凝/min标稠用水量/g28天抗压强度/Mpa安定性150********.6合格2) 煤灰:本次试验用的为Ⅱ级粉煤灰灰,其各项性能见表2表2 粉煤灰的各项性能指标45μm筛余/%烧失量/%需水量比/%活性指数/%密度/(kg/m3)28.80.210471合格3) 粒化高炉矿渣粉:本次试验所用S95级粒化高炉矿渣粉,其各项性能见表3表3 矿渣粉的各项性能指标比表面积烧失量/%三氧化硫/%活性指数/%等级4680.1 2.2106S954) 细掺合料:细掺合料采用人工砂与天然砂各掺50%的用量,其各项性能见表4表4砂的颗粒级配、细度模数砂类型筛孔直径5.02.51.25.630.315.16盘底细度模量河砂筛余量835639917467542.3累计筛余1.68.621.241.075.889.2100机制砂筛余量4124104917825743.0累计筛余.825.646.464.680.285.21005) 粗骨料:其各项性能见表5表5石灰岩的颗粒级配、细度模数颗粒级配(mm)压碎指标/%针片状/%吸水率/%表观密度紧密堆积密度5~25 6.8 2.90.66264015706) 减水剂:高性能具有低水胶比、强度高等特点,且要求坍落度较大,坍落度损失较小等,等过试验确定使用红墙公司的csp-9型号高效减水剂,含固量为10%。

矿粉粉煤灰掺量影响系数表

矿粉粉煤灰掺量影响系数表

矿粉粉煤灰掺量影响系数表矿粉粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,其掺量对混凝土性能有着显著的影响。

为了研究矿粉粉煤灰掺量对混凝土的影响,进行了一系列的试验,并总结出了矿粉粉煤灰掺量影响系数表。

本文将介绍这个影响系数表的内容,并分析其中的一些关键信息。

矿粉粉煤灰掺量影响系数表主要包含了矿粉粉煤灰掺量与混凝土性能之间的关系。

表中列出了不同矿粉粉煤灰掺量下混凝土的强度、抗渗性、耐久性等指标的变化情况。

我们来看矿粉粉煤灰掺量对混凝土强度的影响。

根据影响系数表可以看出,随着矿粉粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐提高。

这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能填充混凝土中的孔隙,增加了混凝土的致密性,从而提高了混凝土的强度。

然而,当矿粉粉煤灰掺量超过一定范围后,混凝土强度的提高趋势会逐渐减缓,甚至出现下降。

这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会导致混凝土的骨料相对减少,影响了混凝土的力学性能。

除了强度,矿粉粉煤灰掺量还对混凝土的抗渗性能有一定影响。

影响系数表显示,随着矿粉粉煤灰掺量的增加,混凝土的渗透系数逐渐降低。

这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能够填充混凝土中的微孔和毛细孔,减少了混凝土的渗透性。

然而,当矿粉粉煤灰掺量过高时,混凝土的抗渗性能会受到一定的影响。

这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土的孔隙率,降低混凝土的渗透抵抗能力。

矿粉粉煤灰掺量还会对混凝土的耐久性能产生一定影响。

影响系数表显示,适量的矿粉粉煤灰掺量能够提高混凝土的耐久性,如抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能等。

这是因为矿粉粉煤灰中的活性成分可以与混凝土中的游离钙离子反应,生成稳定的胶凝物质,提高混凝土的耐久性。

然而,当矿粉粉煤灰掺量过高时,混凝土的耐久性能可能会下降。

这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土中的孔隙率,降低混凝土的耐久性。

矿粉粉煤灰掺量影响系数表为我们提供了一个参考,帮助我们选择适当的矿粉粉煤灰掺量来改善混凝土性能。

在选用矿粉粉煤灰时,需要根据具体工程的要求和矿粉粉煤灰的性质来确定最佳掺量。

混凝土中粉煤灰掺量对力学性能的影响研究

混凝土中粉煤灰掺量对力学性能的影响研究

混凝土中粉煤灰掺量对力学性能的影响研究一、研究背景混凝土是建筑工程中常用的建筑材料之一,其性能对工程的质量和寿命有着重要的影响。

粉煤灰是一种常见的混凝土掺合料,其掺量对混凝土的力学性能有着重要的影响。

因此,研究混凝土中粉煤灰掺量对力学性能的影响,对于提高混凝土的性能和工程质量具有重要的意义。

二、研究方法本研究采用实验室试验方法,通过对不同粉煤灰掺量的混凝土样品进行力学性能测试,研究粉煤灰掺量对混凝土强度、硬度和耐久性等力学性能的影响。

三、实验设计1.材料选用水泥:采用普通硅酸盐水泥,28d强度为42.5MPa。

粉煤灰:采用活性粉煤灰,掺量分别为10%、20%、30%。

砂:采用中砂,粒径为0.5-1.2mm。

石子:采用中石子,粒径为5-20mm。

水:采用自来水。

2.混凝土配合比设计采用水灰比0.4,砂石比为2.5,混凝土基础配合比为:水泥:砂:石子=1:2.5:5。

3.试件制备将混凝土材料按照配合比进行拌和,拌和时间不少于5min,拌合后将其倒入模具中,进行振捣和压实,振捣时间为1min,压实次数为3次。

将制备好的试件放置于室温下养护,28d后进行力学性能测试。

四、实验结果和分析1.强度测试采用万能试验机对不同粉煤灰掺量的混凝土样品进行压缩强度测试,测试结果如下表所示:掺量(%) 28d抗压强度(MPa)0 52.310 49.720 46.530 41.8从表中可以看出,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的28d抗压强度逐渐降低。

当掺量为10%时,强度下降约5.3%;当掺量为20%时,强度下降约11%;当掺量为30%时,强度下降约20%。

可见,粉煤灰的掺量对混凝土的强度有着明显的影响,且随着掺量的增加,影响越来越大。

2.硬度测试采用维氏硬度计对不同粉煤灰掺量的混凝土样品进行硬度测试,测试结果如下表所示:掺量(%)维氏硬度0 6810 6520 6330 59从表中可以看出,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的硬度逐渐降低。

混凝土中粉煤灰掺量对性能的影响研究

混凝土中粉煤灰掺量对性能的影响研究

混凝土中粉煤灰掺量对性能的影响研究一、引言混凝土作为建筑材料的重要组成部分,其性能对建筑物的质量和结构稳定性有着决定性的影响。

而粉煤灰作为一种常见的混凝土掺合料,可以改善混凝土的性能,提高混凝土的耐久性和强度,降低成本。

因此,研究混凝土中粉煤灰掺量对混凝土性能的影响,对于混凝土的制备和应用具有重要的意义。

二、混凝土中粉煤灰的掺量2.1 粉煤灰的概述粉煤灰是指煤炭中燃烧产生的细粉状物质,主要由二氧化硅、氧化铝、氧化铁、碳酸钙等组成。

粉煤灰具有较高的活性和硬化特性,可以加速混凝土的水化反应,提高混凝土强度和耐久性。

2.2 混凝土中粉煤灰的掺量混凝土中粉煤灰的掺量可以根据具体应用场合的要求来确定。

通常情况下,掺入粉煤灰的比例为混凝土总重量的10%~30%。

但是,过多的粉煤灰掺入会降低混凝土的流动性和强度,因此需要根据实际情况进行调整。

三、混凝土中粉煤灰掺量对混凝土性能的影响3.1 强度性能粉煤灰的掺入可以提高混凝土的早期和后期强度,但是过多的粉煤灰掺入会导致混凝土的强度下降。

研究表明,在混凝土中掺入20%~30%的粉煤灰可以提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。

3.2 耐久性能粉煤灰的掺入可以提高混凝土的耐久性和抗渗性能。

粉煤灰中含有大量的无机活性物质和玻璃质体,这些物质可以填充混凝土中的微孔和毛细孔,减少水的渗透和腐蚀。

同时,粉煤灰还可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,降低混凝土的碱-骨料反应。

3.3 流动性能粉煤灰的掺入会对混凝土的流动性能产生一定的影响。

过多的粉煤灰掺入会导致混凝土的流动性下降,难以施工。

因此,需要根据具体应用场合的要求来确定掺入粉煤灰的比例。

四、结论混凝土中粉煤灰的掺入可以改善混凝土的性能,提高混凝土的耐久性和强度,降低成本。

但是,过多的粉煤灰掺入会导致混凝土的强度下降和流动性变差。

因此,在实际应用中需要根据具体情况来确定掺入粉煤灰的比例。

粉煤灰掺量对混凝土收缩性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土收缩性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土收缩性能影响的试验研究论文
粉煤灰掺量对混凝土收缩性能影响的试验研究
本文旨在考察掺入不同比例的粉煤灰(PFA)对混凝土收缩性
能的影响。

为此,使用不同比例的水泥、粉煤灰、砂及水,分别根据BS EN206-1标准中规定的材料,制备6种混凝土样品,以检测混凝土的收缩性性。

实验结果表明,粉煤灰掺量增加会对混凝土收缩性能产生重大影响,当低于10%的粉煤灰掺量时,混凝土收缩性能较好,而当粉煤灰掺量超过10%时,混
凝土收缩性能大幅度降低,收缩率提高,达到2.5-3.5‰/天。

此外,粉煤灰掺量增加后,混凝土的抗冻性、强度等物理性性质也会发生明显变化,但收缩性能变化最大。

为了更准确地理解此现象,本文进行了更加深入的研究,结果表明,粉煤灰的掺量增加,会使混凝土中水分蒸发速度增加,促进混凝土微观结构的变形,导致混凝土膨胀和收缩的总体程度增加。

从实验结果看,混凝土中粉煤灰掺量增加会降低混凝土的收缩性能,因此,在实际应用中,应根据施工环境和条件来确定粉煤灰掺量,避免因粉煤灰掺量过高而导致混凝土收缩性能下降,影响混凝土结构的整体性能。

本文的研究表明,粉煤灰掺量增加会对混凝土收缩性能产生重大影响,因此,在施工过程中,应结合试验结果,根据实际情况合理选择粉煤灰掺量。

粉煤灰掺量对混凝土强度及抗渗性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土强度及抗渗性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土强度及抗渗性能影响的试验研究章李桃佘林鹏朱铖阳徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221018摘要:本文研究了粉煤灰对混凝土的强度、抗氯离子渗透性和吸水率的影响,结果表明:当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的强度增大,当粉煤灰的掺量为35%和50%时,混凝土的强度减小;当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的氯离子扩散系数最小;当粉煤灰的掺量为35%和50%时,混凝土的氯离子扩散系数相对增大;掺入粉煤灰对混凝土的吸水率影响较小。

关键词:粉煤灰强度吸水率抗渗性氯离子粉煤灰是火力发电厂排放的一种大宗工业废渣。

作为混凝土的掺合料,粉煤灰具有降低混凝土生产成本,改善混凝土和易性、可泵性,降低混凝土水化热等作用而大量应用。

但在混凝土生产过程中,对于粉煤灰取代水泥量,随意性较大,使混凝土质量不易控制。

国内外学者对粉煤灰对混凝土各性能产生的影响进行了研究,并通过氯离子快速渗透试验和压汞法对粉煤灰混凝土的抗渗性能进行了研究。

徐港 [1]通过试验研究了盐溶液类型及冻融循环等外部环境对混凝土中氯离子扩散性能的影响,试验结果表明,氯盐种类对混凝土中氯离子的迁移都有影响。

于会斌[2]研究表明粉煤灰取代20%左右的混凝土时,抗渗性得到较大改善。

赵蕴林[3]通过实验研究发现由于粉煤灰的火山灰反应,生成水化硅酸钙,填充在孔隙中,增强了其的抗渗能力。

肖佳[4]的试验表明粉煤灰能有效提高混凝土的抗氯离子渗透能力。

掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型,并可减少坍落度的经时损失。

因此,研究粉煤灰的掺量对混凝土性能影响,对于保证混凝土的质量,提高建筑工程质量有实际指导意义。

此外,粉煤灰代替部分水泥使用,不仅可以降低成本,也可以缓解废料污染。

1试验原材料及混凝土配合比本实验采用徐州中联水泥厂42.5级普通硅酸盐水泥,粉煤灰采用徐州茅村电厂Ⅰ级粉煤灰。

本实验混凝土设计强度均为C60,混凝土配合比,如表1所示。

高掺量粉煤灰对高性能混凝土体积稳定性及耐久性的影响

高掺量粉煤灰对高性能混凝土体积稳定性及耐久性的影响

了粉煤 灰在较 高掺量 时( 过胶凝材 料 总量 的 2 % ) 超 0 , 对 混凝 土收缩性 能 、 抗碳化 性能 、 氯离子渗 透性能及 抗 计 门式钢管 支架 的结 构变形 均在可控 范围 内。
作 者 简 介 : 辉 (9 l ) 女 , 京 人 , 刘 17 一 , 北 工程 师 。
该客运 专线提 篮 拱桥 仅 用 了 1 5 d成 功 完成 钢 管
拱肋 的安装 , 各项指 标均满足施 工设计要 求 , 本工程 的 成功 实践 , 明这是一项 高效低成本 的施工 方法 , 证 可为
今 后 的同类工程 施工提供 参考 和借 鉴 。
参 考 文 献
设计 和工艺 要 求 , 到 无 裂 纹 、 气 孔 、 夹 渣 、 焊 做 无 无 无 瘤 、 弧坑 等焊 接 缺 陷。焊 缝 在焊 接 完成 2 无 4 h后 ,u e 2 1
Ral y E gn e i g i wa n i e rn
文 章 编 号 :0 3 19 ( 0 0 0 —040 10 -9 5 2 1 )60 2 —4
高掺 量 粉煤灰 对 高性 能混凝 土 体 积 稳 定 性 及 耐 久 性 的 影 响
6 焊 接 : 肋 钢 管 在 对 接处 固定 后 进 行施 焊 , ) 拱 焊 接在作业平 台上进 行 。钢 管焊 接 采用 手工 电弧焊 , 风 撑与拱肋 、 风撑 间相贯 线 、 节段 对接均 采用对称 焊 。拱 肋合 龙段定位 后 , 须符合 设计合 龙温度 时 , 方可进 行合 龙焊 接 。焊缝 外观质量 要求成形 美观 、 整齐 , 寸符 合 尺
量超过 2 %后 , 缩减 少的幅度 变小 ; 0 收 当粉 煤 灰 掺 量 高 于 3 % 时 , 凝 土 的 碳 化 速 度 迅 速 增 加 , 碳 化 0 混 抗

粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响

粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响

粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响赵莉摘要:采用相同水灰比、相同砂率,以粉煤灰为单一变量,通过10组掺加粉煤灰的混凝土进行试验,得出粉煤灰对混凝土抗压强度的影响。

试验结果表明:随着粉煤灰掺量的增大,对混凝土的早期强度影响不大,后期强度出现波动,先增加后减小;当粉煤灰掺加量为30%时,混凝土的后期强度最大。

关键词:粉煤灰;混凝土;抗压强度前言粉煤灰是我国燃煤电厂排放量最大的灰色粉状工业废弃物之一,有关资料显示,到2020年我国粉煤灰的年总排放量将会达到30多亿t,对环境造成了严重污染[1]。

利用粉煤灰作为掺加料以代替部分水泥配制混凝土,不仅可以节约大量的水泥和细骨料,还可以减少粉煤灰对生态环境的污染,达到粉煤灰的合理利用,并且粉煤灰可以降低混凝土的水化热[2]、同时提高混凝土拌合物的和易性,达到改善混凝土性能、从而达到降低成本和工程造价的目的[3]。

本文拟通过试验研究粉煤灰对混凝土抗压强度的影响。

1试验概况1.1主要原材料本试验采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥,细度模数为2.3级配良好的中砂,5~20mm连续级配的石子,粉煤灰的烧失量为2%,外加剂为聚羧酸,其减水率为25%,试验所用的水是自来水。

1.2混凝土配合比《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000)[4]中规定了工业与民用建筑所用钢筋混凝土最小水泥用量为260kg/m³,所以本试验取水泥量分别为250kg/m³,设定粉煤灰的掺量从40kg/m³到130kg/m³,考虑到与工程实践相结合,本试验将混凝土的塌落度定在160mm,水灰比定为0.45。

随着粉煤灰掺量的增加,由于粉煤灰的需水量较大,造成试件的流动性较差,为了提高混凝土拌合物和易性,所以增加了外加剂的掺量。

本文采用的粉煤灰混凝土配合比如表1所示。

表1 粉煤灰混凝土的配合比1.3试件制备本次试验参照GBT 50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准制备100 mm x 100 mm x 100 mm混凝土立方体试件30个。

粉煤灰掺量对混凝土力学性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土力学性能影响的试验研究

粉煤灰掺量对混凝土力学性能影响的试验研究发布时间:2022-06-09T06:37:48.903Z 来源:《工程建设标准化》2022年4期作者:符癸丙[导读] 随着我国经济日新月异的发生变化符癸丙海南华森建材销售有限公司,海南海口 570203摘要:随着我国经济日新月异的发生变化,我国建筑工程的施工方向也在进行多规格细致改革,以建筑工程用料为首要发展方向。

使粉煤灰掺量对混凝土产生的各项影响起到积极作用。

通过研究显示,粉煤灰在掺量在18%左右时,其产生的应用效果最为优良,如果微颗粒填充到混凝土中,使其混凝土在制作过程中产生的凝胶物质增多,会使混凝土形成致密结构。

本文通过研究分析混凝土的各项性能,提出相应的改革建议。

关键词:粉煤灰;高性能混凝土;活性效应;二次反应引言随着国民总体经济的深化改革,高性能的混凝土作为建筑产业的首选原材料变得十分重要。

高性能混凝土取代了以往的普通混凝土,成为建筑领域最受欢迎的建筑材料粉煤灰作为凝胶材料,在建筑施工中混入到混凝土当中。

不仅对低碳环保产生了重要影响,还能降低混凝土中水泥的加入量,开源节流,保障了混凝土的使用功效对我国低碳、环保、可持续发展产生了深远影响及重要意义。

伴随着我国现代建筑改革面向高难度、高方向发展,混凝土性能是考察进入质量的重要判断方向,混凝土方面的各项研究课题通过技术、产业改革以及相对学术探讨,对粉煤灰的各项性能进行了具体情况具体分析,氯离子扩散系数不断降低,使混凝土的抗渗性不断提高,对原有的混凝土试块及粉煤灰,硫酸盐等各种腐蚀性产生了深远影响。

数字化模式分析,对建筑原材料进行数据采集,是混凝土的各项研究有数字化理论作为支撑,以实际化应用作为主导,针对粉煤灰掺入混凝土的各项变化以及所产生的化学性能进行了重要的数据实验研究。

1试验原材料和试验方法1.1试验原材料水泥选用P·O42.5级水泥,粗集料采用长庆桥所产的普通卵石/碎石,表观密度为2630kg/m3,含泥量0.2%;粉煤灰采用平凉华茂粉煤灰有限公司生产的II级粉煤灰;减水剂用减水率为18%的缓凝高效减水剂。

混凝土中粉煤灰的掺量对性能影响的研究

混凝土中粉煤灰的掺量对性能影响的研究

混凝土中粉煤灰的掺量对性能影响的研究一、研究背景混凝土是建筑工程中常用的材料之一,而混凝土中掺入粉煤灰可以降低混凝土的成本,同时也可以提高混凝土的性能。

因此,研究混凝土中粉煤灰的掺量对混凝土性能的影响具有重要意义。

二、研究内容1. 粉煤灰的基本性质粉煤灰是一种煤炭燃烧后产生的灰烬,其主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO等。

粉煤灰的物理、化学和矿物组成对混凝土的性能影响较大。

2. 粉煤灰掺量对混凝土强度的影响研究表明,掺入适量的粉煤灰可以提高混凝土的强度。

当掺量为15%时,混凝土的抗压强度可以提高10%左右。

但是,过多的掺入粉煤灰会降低混凝土的强度。

3. 粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用过程中的抗风化、抗冻融、抗化学侵蚀等性能。

研究表明,适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的耐久性。

当掺量为20%时,混凝土的耐久性可以提高30%左右。

4. 粉煤灰掺量对混凝土工作性能的影响混凝土的工作性能包括流动性、坍落度、抗裂性等。

研究表明,适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的流动性和坍落度,但会降低混凝土的抗裂性。

三、研究方法1. 实验材料的准备选用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、细砂、碎石等材料,按照一定比例混合制备混凝土试件。

2. 实验方法通过实验室试验方法,对不同掺量的粉煤灰混凝土试件进行强度、耐久性、工作性能等方面的测试和分析。

四、研究结果1. 粉煤灰掺量对混凝土强度的影响实验结果表明,在适当的粉煤灰掺入量下,混凝土的抗压强度可以得到提高,但过多的粉煤灰掺入会降低混凝土的强度。

2. 粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响实验结果表明,适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的耐久性,但过多的粉煤灰掺入会降低混凝土的耐久性。

3. 粉煤灰掺量对混凝土工作性能的影响实验结果表明,适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的流动性和坍落度,但会降低混凝土的抗裂性。

五、结论1. 粉煤灰的掺入可以提高混凝土的性能,但过多的掺入会对混凝土的性能产生不良影响。

不同细度和掺量的粉煤灰对水泥性能的影响

不同细度和掺量的粉煤灰对水泥性能的影响

不同细度和掺量的粉煤灰对水泥性能的影响我院为某2000t/d的新型干法水泥企业测定废渣掺量的过程中,发现该企业熟料标准煤耗111kg/t热耗3253kJ/kg),水泥综合电耗88.6kWh,但是公司生产的P·O42.5R水泥混合材掺量一直较低,维持在7.0%左右,企业技术人员对此也感到困惑。

为此,企业和我们合作进行了不同细度和掺量粉煤灰对P·O42.5R和P·C32.5水泥性能影响的试验。

1 实验材料粉煤灰的化学成分和物理参数见表1。

2 实验结果分析2.1不同掺量粗、细粉煤灰与水泥用量的关系具体实验数据见表2,从表2的数据可以看出:P·O42.5R水泥随着粗粉煤灰掺量的增加,水泥的用水量也在上升,呈现出正比关系;而掺入细粉煤灰的水泥用水量无明显变化。

2.2不同掺量粗、细粉煤灰与凝结时间的关系从表2的数据中可以看出:P·O42.5R水泥中加入粗、细两种粉煤灰后,当掺量达到15%左右时,两者的凝结时间都出现第一个高峰,终凝分别是263min和277min,之后随着掺量的增加,凝结时间明显延长,当掺入量为30%时,终凝达到303min;而掺入细粉煤灰的水泥,凝结时间变化不大,有的还出现下降趋势,当掺入量为30%时终凝达到266min,与掺量为15%时的凝结时间相比较,不仅没有延长,相反还有所缩短。

2.3不同掺量粗、细粉煤灰与强度的关系从表2数据可以看出:P·O42.5R水泥中掺入粗细粉煤灰后,二者的强度都发生了变化。

掺入粗粉煤灰时,随着掺量的增加强度出现不同程度的下降,当粗粉煤灰的掺量为25%时,虽然强度也够满足P·C32.5水泥内控标准要求,但其标准稠度用水量达到了30.20%,比同掺量下掺细粉煤灰的水泥标准稠度用水量高出4.02%。

当掺量达到30%时28d抗压强度仅为34.9MPa,达不到P·C32.5水泥内控标准37.0MPa的要求。

浅谈粉煤灰在桥梁混凝土中的配合比

浅谈粉煤灰在桥梁混凝土中的配合比

浅谈粉煤灰在桥梁混凝土中的配合比论文
粉煤灰是一种利用秸秆、木屑或其他煤生产可燃气体而剩余的废物,由于其是混合着碳和碳水化合物。

近年来,为了节约能源,越来越多的粉煤灰正被用作桥梁混凝土的组分之一,其中粉煤灰的配合比也起着至关重要的作用。

粉煤灰在桥梁混凝土中的配比应根据各种砂浆和混凝土的性能要求而有所不同。

一般而言,混合物配比中的粉煤灰应占全部组分的5%-35%,原则上粉煤灰用量不宜小于5%或大于35%。

同时,粉煤灰与水泥的比例也需要有适当的控制。

现在通常使用的混凝土配合比中,水泥与粉煤灰的比例一般控制在
1.2~
2.0。

如果水泥与粉煤灰的比例过大,会降低混凝土的强度,而过小则会影响混凝土的流动性。

另外,风化矿物粉煤灰在桥梁混凝土中的控制比例也是一个需要考虑的因素。

如果桥梁混凝土中的风化矿物粉煤灰含量超过
3-4%,混凝土的抗冻抗碱性能会明显下降,甚至会影响桥梁
的长期使用寿命。

因此,混凝土配合比中风化矿物粉煤灰的含量应低于3-4%,特别是当地气候潮湿时,该值不宜超过2%。

总而言之,粉煤灰在桥梁混凝土中的配比比例和含量应根据现场实际情况进行科学决定,以保证桥梁混凝土的性能及使用寿命。

从节约能源的角度出发,粉煤灰作为一种可再生资源,有自身的价值,有助于提高桥梁的耐久性能。

粉煤灰在混凝土中的适宜掺量

粉煤灰在混凝土中的适宜掺量

粉煤灰在混凝土中的适宜掺量1.4.1粉煤灰适宜掺量(1)在低水胶比条件下,水泥水化条件相对改善,因为粉煤灰水化缓慢,使混凝土的水灰比增大,水泥的水化程度因而提高,这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大。

愈加明显。

例如:原水泥用量300kg/m3,用水量180kg/m3,水灰比为0.6;掺加30%粉煤灰后为:水泥210kg/m3,粉煤灰90kg/m3,水如果仍然为180kg/m3,这时由于粉煤灰水化缓慢,待水泥水化析出Ca(OH)2后才能二次水化,这时水泥为210kg/m3,水仍为180kg/m3,即水灰比增大为0.857,水泥水化程度提高了。

(2)粉煤灰掺量大30%~45%后,混凝土数小时坍落度几乎无损失,长途运输仍能达到自密实的效果,达到用水量降低,水胶比减小,泌水率减小,密实度提高,生产出高抗渗、耐久性有两的混凝土。

(3)P.O32.5级水泥可掺到35%,P.O42.5级水泥可掺到45%左右,粉煤灰取代水泥率一般在15%~35%为宜,普通混凝土取代率最大界限为P•Ⅰ、P•Ⅱ水泥取代率为30%~50%,P•O水泥取代率为25%~40%,P•S水泥取代率为15%~20%。

预应力混凝土P•Ⅰ、P•Ⅱ水泥取代率不大于25%,P•O水泥取代率不大于15%,P•S水泥取代率不大于10%。

增钙粉煤灰取代水泥可在30%~50%或更多,中、低等级混凝土可取代更多的水泥,例如C30混凝土,水泥用量为150~240kg/m3,如果粉煤灰和矿粉复掺,水泥的用量会更低。

(4)粉煤灰化学活性相对较低,对混凝土早期强度影响较大,尤其在掺量较高的情况下,影响更大。

为了弥补此缺陷,在加入粉煤灰的同时,再掺入活性较高的磨细矿渣粉,可提高其火山灰效应,增加体系中微粒之间的化学交互、诱导和激发作用,又提提高了分体的化学活性,两种掺合料复合后,可使其取长补短,在混凝土强度发展上有一定的作用,产生单一材料不可能有的优良效果,发挥更大优势,弥补单掺粉煤灰混凝土早期强度低的缺点。

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粉煤灰参量多少对混凝土工作性能影响发表时间:2018-07-09T13:58:42.017Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:赵天龙[导读] 摘要:混凝土在凝结硬化时由塑性状态转变为刚性状态过程中会放出大量的热,由于混凝土的导热性差,热量散发缓慢的特点,导致混凝土内部温度升高,产生体积膨胀;在降温过程中由于混凝土体积收缩,当混凝土受到基础约束时,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。

深圳市联华工程检测有限公司 518053摘要:混凝土在凝结硬化时由塑性状态转变为刚性状态过程中会放出大量的热,由于混凝土的导热性差,热量散发缓慢的特点,导致混凝土内部温度升高,产生体积膨胀;在降温过程中由于混凝土体积收缩,当混凝土受到基础约束时,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。

混凝土开裂不仅影响混凝土的强度,更重要的是降低了混凝土的耐久性。

粉煤灰具有来源广泛、价格便宜的特点,使用它还可以减少污染,同时还可以提高混凝土的强度,具有很好的使用价值,因此对于粉煤灰在混凝土中的应用研究就越来越多。

关键词:粉煤灰;混凝土;作用效应;性能一、粉煤灰的作用粉煤灰是燃烧煤粉的锅炉排放出的一种粘土类火山灰质材料。

目前我国电厂排放的粉煤灰以低钙灰为主,其主要成分为氧化硅、氧化铝及氧化铁,其含量约占粉煤灰的85%左右,氧化钙含量普遍较低,氧化镁及氧化硫的含量也较低。

粉煤灰作为一种活性掺合料,具有一定的火山灰活性,能与水泥水化产物氢氧化钙发生二次水化反应。

粉煤灰替代部分水泥用于混凝土中,能改善混凝土的和易性和耐久性,表现出粉煤灰的活性效应、形态效应、微集料效应和界面效应。

1.1和易性对于有泌水或离析倾向的新拌混凝土拌合物,掺入细分散的颗粒,可以减小空隙的尺寸和体积,所以通常会使工作性得到改善。

粉煤灰越细,为了增进新拌混凝土拌合物的粘聚性,也就是改善工作性所需要的掺加量就越少。

粉煤灰的粒径细小,又呈玻璃态,故可能在给定稠度下降低需水量。

1.2火山灰反应粉煤灰与氢氧化钙之间的反应称为火山灰反应。

这个反应主要有三个特征:(1)反应是缓慢的,所以放热速率和强度发展也相应较慢;(2)反应消耗了氢氧化钙而并不是产生氢氧化钙,这对于水泥浆体在酸性环境中的耐久性有很重要的意义;(3)反应产物极为有效地填充了大的毛细空间,从而会使系统的强度和抗渗性能得到提高。

火山灰反应具有两种物理效应:(1)孔径细化;(2)粒径细化。

在粉煤灰颗粒周围形成的次生水化产物(主要为水化硅酸钙),趋向于以微观上多孔也就是低密度的物质填充进大的毛细空隙。

将一个含有大的毛细空隙的体系转化为包含无数微孔的微观上多孔的产物的过程,就称为“孔径细化”。

同样,氢氧化钙在均匀分布的粉煤灰微粒周围成核结晶,也就是用无数取向性较弱的细小晶体以及结晶程度差的反应物置换了取向的氢氧化钙巨大晶体,将一个含有粗颗粒组分的体系转化成较小颗粒的产物的过程,即称为“粒径细化”。

这两种孔径和粒径的细化过程都可使水泥浆体得到增强。

从抗渗性和耐久性的角度看,火山灰反应对于混凝土的效果或许要比水化水泥浆体更为重要。

因为过渡区存在微裂缝的缘故,混凝土的渗透性一般要比水泥浆体大得多。

可以认为,孔径细化和粒径细化过程会强化过渡区,从而能减少微裂缝,提高混凝土的抗渗性。

1.3强度掺入粉煤灰时,混凝土的早期强度随掺量的增加而降低,但后期强度会有较大幅度的增长。

粉煤灰对混凝土强度的贡献随着龄期的增加而增加,随水胶比(水与水泥和粉煤灰总量之比)的降低而增加。

粉煤灰对强度的贡献与水胶比的关系比水泥对强度的贡献与水灰比的关系还要敏感。

28天以后,粉煤灰与水泥对混凝土强度的贡献的差距缩小,并随着水胶比的降低而显著;90天以后,二者相近;360天以后,则粉煤灰的贡献超过水泥的贡献;水胶比越低,粉煤灰的贡献越大。

故加入粉煤灰后,应当相应降低水胶比,以保持早期强度不降低,并且后期强度有显著的增长,发挥粉煤灰的作用。

其后期强度增长的主要原因是因为火山灰反应,导致孔隙细化并且用较强的产物(水化硅酸钙)置换了较弱的组分(氢氧化钙)的缘故。

1.4抗裂性设大体积结构由于水化热在混凝土浇捣后一星期之内就达到了最高的温度,则掺用粉煤灰,就有可能使温升减小,可与替代水泥的数量成正比。

这是因为在通常条件下,这些粉煤灰在几天之内不会发生明显反应的缘故。

根据经验,可以认为有火山灰反应所产生的总的水化热,只是水泥平均值的一半左右。

当混凝土经受的温度比平常高得多时,不论是由于水化热还是其他原因,使用粉煤灰都会是有好处的。

掺加粉煤灰的混凝土在经受高温时可能受热活化(即加速火山灰反应)得到好处,其强度经常总是有所增长。

1.5抗化学侵蚀混凝土的抗渗性,是决定碱骨料的膨胀,以及酸和硫酸盐侵蚀等破坏性化学作用中质量传输速率的基本因素。

因为粉煤灰所带来的火山灰反应可以使空隙细化,所以就能使混凝土的渗透性降低。

混凝土中掺加粉煤灰大体上都能改善对酸性水、硫酸盐水和海水的抵抗能力,这主要是由于与火山灰反应同时发生的渗透性减小以及水化产物中氢氧化钙含量降低的缘故。

就粉煤灰水泥来说,在水化水泥浆体中,由于稀释效应和火山灰效应两方面所导致的氢氧化钙量的减少,是使这些水泥所配置的混凝土对硫酸盐和酸性环境具有优异抵抗能力的一个原因。

开始,随着养护时候的增长,水泥中的氢氧化钙含量由于其中的水泥水化而提高,以后则随着火山灰反应的进展即开始下降。

硫酸盐侵蚀的速率依赖于透水性以及所存在的氢氧化钙和活性氧化铝相的数量。

粉煤灰的加入降低了混凝土的渗透性,同时减少了氢氧化钙的量,因此增强了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。

同时粉煤灰通常能使碱骨料反应产生的膨胀有效地减小。

二、粉煤灰在混凝土中的作用效应粉煤灰在混凝土中主要有三个效应,即形态效应、活性效应和微集料效应。

在早期主要是形态效应和微集料效应起作用,直到水泥水化后,其活性效应才逐渐占优势地位。

2.1形态效应。

粉煤灰使用在混凝土中它会起到润滑的作用,由于粉煤灰具有颗粒状,它可以减少水泥的使用量,在同等条件是用下它可以增强混凝土的流动性。

2.2微集料效应。

粉煤灰可以填充到混凝土的缝隙之中,提高混凝土的密度,在水泥凝固的工程中粉煤灰就会渗入到混凝土的毛细管之中,增强混凝土的密度。

2.3活性效应。

在水泥水化过程中,除了产生水化硅酸钙(C-S-H)以外,还产生大量的游离氢氧化钙Ca(OH)2。

而掺入粉煤灰以后,通过二次反应,不但可以减少或消除游离氢氧化钙,而且可以使胶凝物质(C-S-H)的数量大幅度增加,水泥石与集料的界面结构也得以改善。

三、粉煤灰对混凝土性能的影响3.1强度。

粉煤灰对混凝土强度的影响,根据粉煤灰品质的不同,其影响规律也略有不同。

对优质的I级粉煤灰来说,在掺入量小于l0%时,不仅强度有所提高,而且早期强度也不下降。

但当掺量超过一定值后,混凝土早期强度略有下降,但后期强度仍可高于不掺粉煤灰的基准混凝土。

当水灰比较小时,低掺量粉煤灰对强度影响较显著,对高掺量粉煤灰影响率下降。

Ⅱ级粉煤灰是目前工程上用量最大的粉煤灰品种,对混凝土强度的影响规律基本与I级灰相似。

只是早期强度比I级灰更低,即使掺量较小时,早期强度通常也低于基准混凝土。

另一方面,由于Ⅱ级粉煤灰相对强度活性较小,对混凝土强度的贡献率低于I级粉煤灰,因此,再配合比设计时通常采用超量取代法,以保证混凝土的后期强度。

Ⅲ级灰也可以在混凝土工程中使用,但一般只用于低强度等级的混凝土结构,很少用于高强度等级的混凝土结构,特别是预应力混凝土结构,而烧失量和需水量比较小时,对混凝土性能改善作用还是较大的。

粉煤灰对混凝土强度的贡献可用掺合料的火山灰效应强度贡献率或掺料的活性指数来定量表征。

根据文献[3],单位活性矿物(1%的活性矿物掺料)所提供的火山灰效应强度贡献率定义为该掺料的活性指数,即:A=P火山/P掺式中:P掺:活性矿物掺料掺量,%;P火山:掺料的火山灰效应强度贡献率,%。

P火山=R比火/R比掺×100%式中:R比火:混凝土的火山灰效应比强度;R比掺:含掺料混凝土的比强度。

从式中可以看出,活性掺料的火山灰效应强度贡献率愈大,则其火山灰效应对混凝土强度的贡献愈大;活性掺料的活性指数愈大,则其火山灰活性愈高。

3.2水化热。

有关实验和资料表明,掺用粉煤灰后,减少了水泥用量。

若使混凝土减少水泥用量10kg/m3,则可使混凝土中的温度降低1.5℃―2.5℃;如减少50kg/m3,则可降低6℃―10℃。

若425#矿渣水泥中同时掺入15%的粉煤灰和0.25%的木钙,可使热峰温度推迟,温度由47.95℃降至40.3℃;7天水化热由275.4J/g降至269.8J/g。

由此可见在水泥中掺入粉煤灰,可以降低温度,减少温差,有利于防止和减少大体积混凝土裂缝的产生。

3.3抗渗、抗冻和抗裂性。

影响混凝土抗渗和抗冻性能的因素很多,主要有以下几个因素:混凝土的密实度,密实度愈大,抗渗、抗冻性愈好;混凝土孔隙构造及数量,开口孔隙愈多,抗渗、抗冻性愈差;水灰比愈大,开口孔隙愈大,对抗渗、抗冻性愈不利。

粉煤灰的“活性效应”、“形态效应”和“微集料效应”大大降低了混凝土的孔隙率,改变了混凝土的孔结构,提高了混凝土的抗渗性和抗冻性。

3.4抗碳化性。

如果水泥用量不减少,再外掺粉煤灰取代部分砂子,这样的粉煤灰混凝土抗碳化能力就可以增加;当粉煤灰掺量不大于40%时,与矿渣粉复合使用,可以改善抗碳化性能。

结束语粉煤灰混凝土应用技术和实践而言,不仅粉煤灰混凝土的应用技术成熟,而且工程应用粉煤灰混凝土的量大面广,社会经济综合效益显著。

而西部偏远地区,经济不发达,技术落后,加上对粉煤灰混凝土应用的认识不够,粉煤灰混凝土在工程中的应用还寥寥无几。

而且粉煤灰混凝土作为一种新型材料,由于其自身独特的优越性,不但给人类带来了显著的经济效益,而且还推动了在建筑业的发展。

它必将以其优良的性能在保护环境、协调自然与人类关系等方面起到积极作用。

参考文献:[1]鄢朝勇.低等级湿排粉煤灰在中低强度混凝土中的应用研究 2013.9[2]岳洪涛,柯国军,杨晓峰等.低等级粉煤灰强度试验研究 2016.7[3]崔军.湿排粉煤灰混凝土性能试验研究2011.4。

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