粉煤灰混凝土性能研究
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粉煤灰混凝土性能研究
摘要混凝土中掺适量的粉煤灰,能改善混凝土的性能,节约水泥,提高工程质量和降低成本,为了更好地应用粉煤灰混凝土,现将粉煤灰混凝土的性能及试验成果综述如下。
关键词粉煤灰粉煤灰混凝土性能研究
1前言
粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末,是工业“三废”之一,目前,我国年排放粉煤灰约11000万吨,利用率为42%,主要应用在建材、建工、筑路、回填方面。随着工业的发展,粉煤灰排放量将逐年增加,合理地推广和应用粉煤灰不仅能节约土地和能源,而且能保护和治理环境。粉煤灰作为一种人工火山灰质材料,在混凝土中作为掺和料,可以改善性能,节约水泥,提高工程质量和降低成本,为了更好地应用粉煤灰混凝土,现将粉煤灰混凝土的性能及试验研究成果综述如下。
2粉煤灰在混凝土中作用机理
粉煤灰是人工火山灰质材料,本身并无胶凝性能,在常温下,当有水存在时,能与石灰起化学反应,生成具有胶凝性能的水化产物,这些水化产物,一般能在空气中立即硬化,而后渐渐具有水硬性。粉煤灰掺入混凝土中,水泥水化析出的 ca(oh)2形成的钙离子,吸附在微珠玻璃表面上,能够侵蚀玻璃的表面,而粉煤灰表层的微珠玻璃与水作用也能析出碱。
3原材料
3.1粉煤灰
采用广安和泸州的原状一级粉煤灰,物理性能见表1
3.2粗骨料
采用人工碎石,物理性质见表2
3.3细骨料
采用人工砂,物理性质见表3
3.4水泥
采用峨胜牌p.o42.5普通硅酸盐水泥。物理力学性能检测见表4
4粉煤灰取代水泥百分率(bc)
粉煤灰混凝土的配合比设计是以基准混凝土配合比为基准,按等稠度,等强度等级原则,进行调整,试验选定粉煤灰取代水泥百分率(bc)为30%、40%配制c20和c35混凝土,然后在不同标号的混凝土中掺入不同产地的粉煤灰后,进行了粉煤灰混凝土有关性能试验。
5 粉煤灰混凝土物理性能
5.1坍落度损失情况
粉煤灰混凝土比基准混凝土坍落度损失可明显减少,泌水率减
小,这样有利于热天施工,特别是商品混凝土输送及泵送混凝土施工。
5.2凝结时间
粉煤灰混凝土比基准混凝土凝结时间慢,初终凝均比基准混凝土推迟约1-3小时,这是由于粉煤灰在形成的过程中,其表面吸附了一定量的na2o及so3,这些化合物延长了混凝土的凝结时间。
6 粉煤灰混凝土的基本力学性能(见表5)
6.1抗压强度
粉煤灰混凝土比基准混凝土早期强度低,但后期强度高于基准混凝土。
6.2粉煤灰混凝土的抗折、抗拉、轴压强度。
粉煤灰混凝土抗拉强度基本上与基准混凝土相近,但其抗折强度比基准混凝土有所下降。
6.3弹性模量
粉煤灰混凝土比基准混凝土弹性模量有所改善。
7 粉煤灰混凝土的长期性能和耐久性能
7.1抗冻性能
粉煤灰混凝土比基准混凝土,28天龄期的抗冻性能有所降低。
7.2抗渗性能
粉煤灰混凝土比基准混凝土,抗渗性能有所提高,这在于火山灰反应,使普通混凝土内性能不稳定的氢氧化钙转为结构上致密,性能上稳定的胶凝物质,使其提高了混凝土的抗渗性。
7.3干缩性
粉煤灰混凝土比基准混凝土的收缩值小,两者收缩发展情况基本相近。
7.4钢筋粘结力
粉煤灰混凝土比基准混凝土钢筋粘结力有所提高。这是由于粉煤灰混凝土比基准混凝土胶结料明显增多,均匀性较好,因而增强了其粘结强度。
8结语
8.1不同产地的粉煤灰配制的粉煤灰混凝土,经试验所选取的粉煤灰取代水泥百分率(bc)是可行的。其28天强度与基准混凝土基本相近,但不同品种的粉煤灰配制的混凝土,其 (bc)值,需根据原材料和配合比的实际情况,经试验确定,才能保证粉煤灰混凝土的质量。
8.2粉煤灰混凝土比基准混凝土凝结时间慢,水化热低,坍落度损失少,后期强度高,抗渗性能和干缩性等方面都有所改善,抗冻,碳化性能有所下降。
8.3粉煤灰混凝土不仅能节约水泥,还减少了细骨料,从而降低了混凝土成本,具有一定经济效益,同时利用粉煤灰,可减少占地
面积,可改善环境污染,因此,具有一定社会效益。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。