粉煤灰对商品砼表面强度影响的研究
粉煤灰对混凝土强度的影响及在混凝土中的应用
粉煤灰对混凝土强度的影响及在混凝土中的应用粉煤灰对混凝土强度的影响及在混凝土中的应用摘要:在混凝土中掺入粉煤灰起到节能减排、降低水化热、改善工作性能、防盐碱侵蚀、降低温度敏感性及降低工程造价等重要意义。
本文以工程实例详细阐述了粉煤灰各不同比例掺入量对混凝土强度及其它性能的影响,并根据试验结果作为进行施工配合比选择的依据。
关键词:混凝土强度掺入粉煤灰配合比中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1前言粉煤灰是火力发电厂从煤粉锅炉排出的烟气中收集到的细微粉末,其数量在电厂煤粉锅炉排出的煤灰渣量中占最大比例。
煤粉在锅炉炉膛中呈悬浮状态燃烧,其中的不燃物大量混杂在高温烟气中,由于其表面张力的作用,形成大量细小的球形颗粒,并从废气中收集下来的细颗粒粉末。
随着社会的进步、科学的发展及人民生活水平的提高,工厂的生产及人民日常生活越来越依靠电力作为动力,使得电力需求大幅增长,电力工业迅速发展,发电产生的粉煤灰数量急剧增加,中国成为世界消耗煤炭最多的国家之一。
不加以利用的为废弃污染物,其堆放需要占用大量土地,用因其为煤燃烧后的烟气中收细微粉末,露天堆放的粉煤灰产生扬尘成为大气环境污染源头,若排入河道会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
在进行混凝土拌制时掺入粉煤灰不仅能够改善混凝土性能,减少水泥用量,降低工程造价,且在利于环境保护,所以将粉煤灰利于混凝土中具有特殊的技术、经济、环保意义。
某高层建筑结构采用C30、C35、C40及C45等强度等级的混凝土,数量巨大,如果在混凝土施工中掺入粉煤灰,取代部分水泥用量,不仅能够改善混凝土性能,同时也能够取得良好的经济效益,应在建筑施工中进行广泛推广应用。
2粉煤灰在混凝土中的作用1)粉煤灰的形态效应主要是指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙程度等物理方面的特征在混凝土中的产生应用效果。
粉煤灰主要由微珠颗粒组成,圆形的微珠能够起到滚珠的作用,降低混凝土拌和物中各种组成材料的内摩擦力而提高流动性。
不同掺量粉煤灰对混凝土强度影响
不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响摘要:在砼的生产中,粉煤灰的应用广泛和普遍,掺入粉煤灰以提高砼性能和强度及降低施工成本,具有较强的技术及经济意义。
但就具体的混凝土项目而言,粉煤灰按多大的量掺入砼中成为需妥善解决的难题。
本文对粉煤灰影响砼强度的因素进行了分析,并结合工程实际,进行不同粉煤类掺量的配合比试验,研究分析粉煤灰对普通砼力学强度的影响,以最终达到优化配合比设计的目的。
关键词:砼掺入量粉煤灰强度影响粉煤灰是火力发电厂煤燃烧后烟气中收捕下来的细灰,我国电力主是由煤炭产生的,2009年中国粉煤灰产量达到了3.75亿吨,粉煤灰排放已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源,造成了严重的环境污染并占用了大量的土地,同时也对公众健康造成损害。
但粉煤灰在潮湿环境下具有凝硬性,可将其作为砼的外添剂,在砼中掺加粉煤灰可节约大量的水泥和细骨料;减少用水量;改善了砼拌和物的和易性;增强可泵性;减少徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高砼抗渗能力;增加砼的修饰性。
可见将粉煤灰作为砼的外添剂,不但能够提高砼性能,满足强度要求,降低施工成本,且能够减少占地及环境污染,具有较好的技术及社会意义,应用前景广阔。
本文以广西防城港市钢铁基地物料运输道路防城冲仑至城南段a、b、c、d标的路面c35砼为例,研究分析了不同掺量的粉煤灰对砼强度的影响。
1 粉煤灰影响砼强度的因素分析水泥在水化过程中,产生大量的游离氢氧化钙(ca(oh)2),氢氧化钙不仅强度很低,且稳定性较差。
它们结晶成粗大的颗粒并主要在水泥石与集料的界面处富集,极大地削弱了水泥石与集料的粘结作用,降低了砼的抗压强度。
粉煤灰具有一定的活性效应,其含有大量的玻璃态sio2、al2o3和fe2o3,粉煤灰中的活性sio2、al2o3和fe2o3能与砼中的氢氧化钙发生二次反应,生成强度及稳定性好的具有胶凝性质的水化硅酸钙和水化铝酸钙,从而提高了砼的强度,故粉煤灰中的玻璃态sio2、al2o3和fe2o3的含量越高,其混合料的强度也就越高。
粉煤灰对混凝土性能的影响研究
毕业论文(设计)粉煤灰对混凝土性能的影响研究Fly ash on concrete influence on the performance of the research院(系):环境与材料工程学院姓名Xxx 学号Xxxxxx 毕业界别2011 专业材料学毕业论文题目粉煤灰在混凝土中的应用研究指导教师Xxxxx 学历硕士职称讲师所学专业材料学具体要求(主要内容、基本要求、参考资料):1、主要内容:粉煤灰是锅炉烧煤过程中,从烟气中收集下来的一种灰尘。
在热能发电过程中,通过湿法收集到的粉煤灰,其活性得到保留,因而作为掺合料在混凝土中得到广泛应用。
由于煤质不同,锅炉质量不同,粉煤灰的质量也存在很大差异。
如何判别粉煤灰的质量,找出影响粉煤灰质量的因素,这对于我们在实际生产过程中,在混凝土中正确应用粉煤灰,用废节能具有深远的意义。
2、基本要求:根据理论分析,找出影响粉煤灰质量的因素,设计混凝土的配合比;按照配比进行混凝土的拌合,测试混凝土的性能;通过数据整理分析,提出在混凝土中正确应用粉煤灰的措施,以利于指导生产。
3、参考资料:《新拌混凝土》、《混凝土制品工艺学》、《土木工程材料》、《聚合物混凝土》、《高性能混凝土技术》、《混凝土外加剂》等。
进度安排:2~5周,接受论文任务,查阅资料,撰写文献综述,写出开题报告。
6~13周,提出试验方案,进行试验。
12~15周,整理数据,撰写论文,准备答辩。
指导教师:xxxx2011年3月3日院(系)意见:教学院长签字:2011年月日附注:摘要随着科学技术的进步,生产力的发展,各种新型材料不断涌现。
而水泥混凝土因其与钢材、木材、塑料等相比,原料来源广、工艺简单,生产成本低,并具有耐久、防火、适应性强、应用方便等特点,所以在今后相当长的时期它仍将是应用最广、用量最大的建筑材料。
因此,水泥混凝土是我国建筑业振兴和发展的支柱。
还有住宅建设和改造任务量大,城镇建设任务增大以及农村建设等等,可想而知,建材的需求量很大,特别是混凝土的用量很大。
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。
混凝土中不同级别的粉煤灰对强度的影响研究
混凝土中不同级别的粉煤灰对强度的影响研究摘要本文旨在对混凝土中不同级别的粉煤灰对强度的影响进行研究。
通过文献综述和实验研究发现,粉煤灰可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,并且能够提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
不同级别的粉煤灰对混凝土强度的影响不同,高等级的粉煤灰可以提高混凝土的强度,而低等级的粉煤灰则会降低混凝土的强度。
因此,在混凝土中使用粉煤灰时需要选择合适的级别。
关键词:混凝土,粉煤灰,强度,级别,耐久性引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其主要成分包括水泥、砂、石子和水。
然而,水泥生产过程中会排放大量的二氧化碳,对环境造成不良影响。
因此,寻找替代水泥的材料成为了一个热门的研究领域。
粉煤灰是一种常用的替代材料,其主要来源于火力发电厂的废弃物。
粉煤灰可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,并且能够提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
本文将重点研究混凝土中不同级别的粉煤灰对强度的影响。
文献综述粉煤灰的来源及分类粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的一种废弃物,主要来源于火力发电厂。
根据粉煤灰的来源和性质,可以将其分为三类:A、B和C类。
A类粉煤灰来源于燃煤燃烧过程中的固体残留物,其颜色为灰白色或淡黄色。
B类粉煤灰来源于燃煤燃烧过程中的液体残留物,其颜色为深灰色。
C 类粉煤灰来源于其他工业生产过程中的废弃物,其颜色为灰色或深灰色。
粉煤灰的化学成分及性质粉煤灰的化学成分和性质取决于煤炭的种类和燃烧条件。
一般来说,粉煤灰主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等成分。
粉煤灰具有较高的玻璃含量和反应性,能够与水泥中的Ca(OH)2反应生成新的水化产物,从而提高混凝土的强度和耐久性。
此外,粉煤灰还具有良好的细度和活性,能够填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的致密性和耐久性。
混凝土中粉煤灰的应用混凝土中添加粉煤灰可以降低混凝土的成本,并且能够提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
一般来说,混凝土中添加20%~30%的粉煤灰可以取得最佳的效果。
浅谈粉煤灰对混凝土强度的影响
广东建材2008年第4期1前言粉煤灰又称飞灰,是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出,被收尘器收集的物质,粉煤灰呈灰褐色,通常呈酸性,比表面积在2500~7000cm2/g,尺寸从几百微米到几微米,通常为球状颗粒,我国大多数粉煤灰的主要化学成分为:SiO240%~60%;Al2O315%~40%;Fe2O34%~20%;CaO2%~7%;烧失量3%~10%。
此外,还有少量的Mg、T i、S、K、Na等氧化物。
我国是产煤和烧煤大国,火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长,预计2005年排粉煤灰量约2亿吨左右,如果这些粉煤灰得不到利用,将污染环境,影响气候,破坏生态。
从目前有关资料来看,粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用,是最主要的利用方式,也是提高其利用率的根本途径。
至今比较成熟的技术和已建成生产线的有:粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等,由此可见,开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义,配制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一[1]。
2粉煤灰的主要性质2.1火山灰效应粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体,含量一般为50%~80%,是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成部分,其含量越多,活性越高,其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体,该结构的聚合度很大,键能很高,因而在通常状态下,粉煤灰所表现出的活性很低。
粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中,OH-离子打破了Si-O,Al-O键网络,降低了硅氧、铝氧聚合度,并与水泥水化产生的Ca(OH)2发生反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,其化学方程式:XCa(OH)2+SiO2+nH2O→XCaO・SiO2・nH2OYCa(OH)2+Al2O3+mH2O→YCaO・Al2O3・mH2O粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为:①反应是缓慢的,所以放热速率和强度发展也相应较慢.②反应消耗了层状结构的Ca(OH)2生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙,粒径细化有利于提高混凝土的强度。
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。
粉煤灰品质对混凝土强度的影响
粉煤灰品质对混凝土强度的影响沂南中联水泥有限公司 276315摘要:近年来,在现代混凝土技术迅速发展的背景下,明确提出在混凝土生产过程中可以降低水泥用量,节省很多能源,为了可以综合利用粉煤灰,在选择混凝土掺合料时,必须要重点选择粉煤灰。
在混凝土中使用粉煤灰的优点相当多,比如:节省许多费用,加强新拌混凝土的使用性能以及提升混凝土极限强度等等。
此次研究的内容是不同品质粉煤灰对混凝土抗压强度的影响,而且分析其机理,在很大程度上可以使工程实践以及科学研究获得有力的参考依据。
关键词:粉煤灰;混凝土;品质;强度现如今,我国市场上粉煤灰的数量相当多,而且品种较为复杂。
有些粉煤灰生产厂家为了追求经济利益,便以次充好,偷工减料,采购劣质的原材料来生产粉煤灰,这样必定导致粉煤灰质量达不到规定的标准要求。
而粉煤灰是混凝土不可或缺的主要组成部分,粉煤灰品质是否达标直接关乎到混凝土强度是否合格,所以从某个角度来讲,粉煤灰品质是影响混凝土强度的关键因素,必须要引起企业的重视。
本次试验的内容主要是研究粉煤灰品质对混凝土强度的影响,最终得出的结论是粉煤灰品质的确影响混凝土强度,需要引起重视。
1.粉煤灰的有关介绍1.性质粉煤灰,简单来讲,是从煤燃烧后的烟气中收捕的细灰,通常在燃煤电厂中会排放出很多粉煤灰,其属于固体废物。
根据国家标准,通常可以将粉煤灰划分成三个等级,其分级的指标有很多,比如:粉煤灰、粒径以及需水灰比等等[1]。
首先,物理性质。
其物理性质有很多,主要包括需水量以及堆积密度等等,这些性质从宏观的角度,充分反映了化学成分及矿物组成。
因为粉煤灰的组成波动范围相当大,所以导致其物质性质的差异也相当明显。
其次,化学性质。
就粉煤灰来讲,是人工火山灰质混合材料,其只有少数的水硬胶凝性能,甚至没有水硬胶凝性能,然而如果其存在形式是粉状或者水,可以在常温条件下,尤其是在水热处理下,与氢氧化钙出现化学反应,形成水硬胶凝性能很强的化合物,成为提升强度的材料。
粉煤灰细度对混凝土强度的影响
粉煤灰细度对混凝土强度的影响摘要:我国是一个产煤大国,煤炭作为火力发电主要燃料,其副产物粉煤灰的大量排放对生态环境和人民大众的健康造成了较大的危害。
合理地利用粉煤灰不仅能有效解决粉煤灰带来的环境污染,同时能变废为宝,节省自然资源。
粉煤灰的一个用途是掺入到混凝土中能代替部分水泥的掺入,节省水泥,同时还能有效增加粉煤灰的强度。
本文详细介绍了粉煤灰对混凝土强度的影响。
关键字:粉煤灰;细度;混凝土强度;影响一、概述粉煤灰是火电厂排放的主要固体粉状废弃物。
不同火电厂出产的粉煤灰成分都不一样,总体来看我国粉煤灰主要成分是SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Ti2O3等氧化物组成。
从重量百分比来看主要是SiO2、Al2O3。
表1 粉煤灰的成分二、粗细颗粒粉煤灰性质分析细颗粒粉煤灰中的活性火山灰玻璃珠成分会与水泥中析出的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化氯酸钙等胶凝物质,能有效增加混凝土的塑性和强度;同时火山灰玻璃微小珠成分会在混凝土中起到滚珠作用和解絮作用,从而减少混凝土的水量改善和易性,提高密实性;这些玻璃珠均匀分布在水泥砂浆中,增加了硬化浆体的结构强度,改变了混凝土的均匀性,填充和细化了混凝土浆体的缝隙和孔洞。
粉煤灰做为掺加料被加入到混凝土中对混凝土的强度影响与粉煤灰的细度紧密相关。
掺入这种粉煤灰不仅能取代部分水泥,节省材料成本的同时还能增强混凝土的性能,提高工程质量。
然而不是所有粉煤灰掺入到混凝土中都能提高混凝土的性能。
粗颗粒粉煤灰微观状态多为海绵状多孔体,或没烧透的碳粒。
粗颗粒粉煤灰强度低、强度小,掺入到混凝土中不仅增加了混凝土的疏松颗粒和微孔,还会增加混凝土的含水量。
这样的混凝土将对工程质量造成较大的不良影响。
因此粉煤灰的细度被作为一项总要的指标。
三、粉煤灰细度对混凝土强度的影响试验1、试验目的选用三种细度的粉煤灰与同规格标号的水泥制作混凝土来比较不同细度粉煤灰对混凝土的强度影响。
2、试验材料华新水泥和榆林粉煤灰;将粉煤灰分为三等份,其中两份分别磨细,最后三份粉煤灰的细度分别为13.2、11.0、9.3um;5-15mm的连续级配的碎石子作为粗料集,模数为2.3沙子作为细料集;聚羧酸减水剂;自来水。
混凝土中添加硅灰、粉煤灰的强度研究
混凝土中添加硅灰、粉煤灰的强度研究摘要:混凝土是一种广泛应用的建筑材料,近年来,为了提高混凝土的性能,加入一些辅助性材料,如硅灰和粉煤灰,以增强混凝土的强度和耐久性,从而提高混凝土的使用寿命。
本文通过对添加硅灰和粉煤灰的混凝土的强度研究,分析了添加硅灰和粉煤灰对混凝土性能的影响。
关键词:混凝土;硅灰;粉煤灰;强度研究1. 研究背景混凝土是一种重要的建筑材料,广泛应用于各种建筑中。
但是,传统混凝土存在强度不高、抗压性能差、耐久性不足等问题。
为了提高混凝土的性能,许多研究人员加入了一些辅助性材料,如硅灰和粉煤灰,以增强混凝土的强度和耐久性,从而提高混凝土的使用寿命。
硅灰是一种副产品,是煤燃烧过程中产生的灰烬,具有一定的活性,可以用来增强混凝土的性能。
粉煤灰是煤燃烧过程中产生的细粉末,可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,并增强混凝土的强度和耐久性。
2. 研究方法本研究选取了不同掺量的硅灰和粉煤灰,并将它们添加到混凝土中,探究它们对混凝土性能的影响。
具体实验方法如下:2.1 实验材料本实验选取的混凝土原材料包括:水泥、砂、石子、硅灰、粉煤灰和水。
2.2 实验步骤(1)制备混凝土试块按照一定的比例将水泥、砂、石子、硅灰、粉煤灰和水混合,制备出混凝土试块。
(2)养护混凝土试块将制备好的混凝土试块放置在养护室中,进行养护。
(3)试块强度测试在规定的养护时间后,对试块进行强度测试,包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
3. 实验结果与分析3.1 硅灰对混凝土强度的影响通过实验发现,添加硅灰可以有效地提高混凝土的强度。
当硅灰掺量为5%时,混凝土的抗压强度提高了15%左右。
随着硅灰掺量的增加,混凝土强度逐渐提高,但当硅灰掺量达到一定程度后,混凝土的强度开始下降,这是因为过多的硅灰会影响混凝土的结构稳定性,导致混凝土的强度下降。
因此,在实际应用中,应根据具体情况确定掺量。
3.2 粉煤灰对混凝土强度的影响通过实验发现,添加粉煤灰可以有效地提高混凝土的强度。
粉煤灰对混凝土性能影响试验研究
粉煤灰对混凝土性能影响试验研究摘要:粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,对混凝土的整体具有十分重要的影响。
本文通过试验,研究了两种粉煤灰对混凝土性能的影响,并进行了比较,分析其对混凝土性能的影响原理,旨在为有关需要提供参考。
关键词:粉煤灰;混凝土;性能影响;潜在活性;激发引言随着我国国民经济的快速发展以及建筑行业的不断进步,混凝土作为建筑施工中用量最大的施工材料,也得到了越来越多的应用。
而粉煤灰作为混凝土制作过程中的一种掺合料,其品质直接影响到混凝土的整体性能。
因此,研究粉煤灰对混凝土性能的影响具有十分重要的意义。
1.原材料和试验方法1.1 原材料试验选用P•O42.5R水泥,表观密度 3100kg/m3,28d 抗压强度 50.2MPa;S95 级矿粉,表观密度2920kg/m3,28d 活性指数 102%;细集料为河砂,表观密度2610kg/m3,细度模数 2.6;粗集料为普通碎石,表观密度 2670kg/m3,粒径 5~20mm(石 1)和16~31.5mm(石 2)两种;外加剂采用聚羧酸高性能减水剂,减水率 30%;试验用水为自来水,满足现行行业标准 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》的要求。
试验研究了某公司生产的黄色和灰白色两种颜色的粉煤灰,如图 1 和图 2 所示。
两种粉煤灰的部分技术指标如表 1 所示。
图1 黄色粉煤灰图2 灰白色粉煤灰表1 粉煤灰技术指标1.2 试验方法粉煤灰的细度、需水量比按照 GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》进行试验;混凝土坍落度按照GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试;混凝土的力学性能按照 GB/T 50081—2016《普通混凝土力学性试验能方标准》进行测试。
1.3 试验方案为了充分研究两种颜色的粉煤灰对混凝土性能的影响,分别用两种粉煤灰配制了 C40、C45、C50 三个强度等级的混凝土,并进行试验,具体配合比见表2。
粉煤灰对混凝土质量的影响分析
粉煤灰对混凝土质量的影响分析摘要:施工单位在每项工程开始之前,首先要合理安排好各项准备工作,其中购进施工所需要的原材料是不可缺失的一个环节,本文通过重点研究分析粉煤灰对混凝土的影响,希望与本专业的优秀同仁一起研讨,为施工企业有序开展工作而提出有益的建议。
关键词:粉煤灰混凝土质量分析一、粉煤灰在混凝土中的应用分析粉煤灰广泛应用于混凝土中已有五十多年的历史。
一部分原因是因为同样的可达性条件下,粉煤灰具有降低需水量和水化热,以及减少浮出的水泥浆等优点;其次,粉煤灰水化热较低 , 可以控制大体积混凝土的膨胀率,减少混凝土产生的早期裂缝。
如水坝、大型设备基础中的应用特别有利。
而经济条件是另一部分原因, 实践发现粉煤灰在使用过程中可以取代部分水泥作为火山灰,因此粉煤灰可以在混凝土工程中大面积的混入。
粉煤灰是一种粉状矿物掺合料。
应用到混凝土中会产生明显的作用。
例如:粉煤灰对于增强混凝土强度的作用有以下三个方面:第一,由于粉煤灰的产地不同,性能也大不相同,应用到混凝土时也会产生不同的效果;第二,在呈现出塌落度时,粉煤灰的使用能增大灰浆的体积,加速火山灰反应,并减少用水量。
不同标号的硅酸盐水泥或标号相同但产地不同的水泥,分别与同样的粉煤灰作用,产生的结果并不完全一样。
若将混凝土的抗压强度设计为 21 兆帕,粉煤灰掺量从35%开始每次增加10%,初凝时间会增加至约1h。
若粉煤灰的掺入量分别是35% 、45% 和 55%,实际初凝时间为8 ± 1 h , 则说明掺入量对拌合物的影响基本一致,对建筑工程而言不会产生不良影响。
我们知道实际终凝时间为8.5-11.5h , 在一般建筑工程中没有明显的影响。
当与含有35%粉煤灰的拌合物相比较时,其掺量每增加10%,混凝土的终凝时间就会延长大约1.3h。
当粉煤灰掺入量增加到 55% 时,含量为28兆帕和34兆帕无引气剂的粉煤灰混凝土的初凝和终凝时间几乎没有变化。
粉煤灰掺入量为 30% 和 40% 的混凝土,其 3 天的抗压强度略低,时 28 天设计强度 21兆帕的 50% 。
粉煤灰对商品砼表面强度影响的研究
粉煤灰对商品砼表面强度影响的研究中国混凝土与水泥制品网[2005-5-23]摘要:对某些混凝土表面硬度低的实例进行分析的基础上,进行了生产性试验验证,论述了粉煤灰对混凝土表面硬度的影响及某些混凝土表面硬度偏低的原因。
关键词:粉煤灰;表面硬度;泌水;含碳量目前,由于粉煤灰质量及配比、施工养护等方面的原因,使许多人认为掺灰混凝土的表面硬度必然偏低。
这种观念阻碍了粉煤灰在混凝土中的应用。
例如一些商品混凝土搅拌站在路面混凝土中不敢掺用粉煤灰或者只掺很小比例的粉煤灰。
他们担心掺加粉煤灰会影响混凝土的回弹强度,以致在某些可能会现场回弹检测的结构部位不掺或少掺粉煤灰。
本文结合我们近年遇到的有关混凝土表面硬度问题的典型实例进行分析,并做了大量模拟试验,以探讨粉煤灰对混凝土表面硬度的影响和某些混凝土表面疏松的原因。
1 典型实例实例1 某工程C50 混凝土构造柱,在验收过程中发现,混凝土回弹推定值刚满足C40 强度等级混凝土的要求,但随后钻芯取样表明,其强度值均在50MPa 以上,完全满足工程设计要求。
类似的情况在近几年的监督检测、验收过程中时有出现,且都集中在C40 及以上强度等级的混凝土中。
于是有人认为这是掺用粉煤灰影响了混凝土的表面硬度,有些搅拌站为避免纠纷,在工程重点部位尤其是需要通过回弹验收质量的部位限制粉煤灰掺量,但效果也并不明显。
实例2 某厂区道路工程,采用C25 非泵送商品混凝土。
水泥为立窑产普硅水泥,在混凝土中掺用10 % Ⅱ级粉煤灰。
使用一段时间后发现局部路面起砂,且面层疏松。
有人认为这是掺用大量粉煤灰所致。
在当年的济南市混凝土企业技术交流会上,几家预拌混凝土企业一致反映使用上述水泥也出现过类似的情况,于是认为这是粉煤灰富集于混凝土表面所致。
后来这几家搅拌站找到该水泥生产厂家时却发现该水泥生产时并未过多掺入粉煤灰,且主要掺合料也不是粉煤灰。
实例3 济南市某集团公司院内路面工程,使用C20 商品混凝土800余m3。
混凝土强度与粉煤灰掺量的关系
混凝土强度与粉煤灰掺量的关系混凝土是一种常见的建筑材料,其强度是衡量其质量的重要指标之一。
粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,能够有效地改善混凝土的性能,同时降低其成本。
本文将探讨混凝土强度与粉煤灰掺量的关系,包括掺入粉煤灰对混凝土强度的影响、粉煤灰的物理化学特性、粉煤灰掺量的选择和掺入粉煤灰后混凝土的性能改善机制等方面。
一、掺入粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰是一种细粉状的矿物质,由燃烧煤炭时产生的煤灰经过细磨而成。
它的主要成分是氧化硅、氧化铝和氧化铁等,具有高度的活性,能够与水中的钙离子反应生成硅酸钙胶凝材料,从而提高混凝土的强度和耐久性。
粉煤灰掺量的多少会直接影响混凝土的强度。
掺入较少的粉煤灰可以提高混凝土的早期强度,但长期强度提高的效果不明显。
而当掺入量逐渐增加时,混凝土的强度也会随之提高。
然而,当掺入量超过一定比例时,混凝土的强度反而会下降,这是因为过多的粉煤灰会影响混凝土的性能,使其难以达到设计强度。
二、粉煤灰的物理化学特性为了更好地理解粉煤灰对混凝土性能的影响,我们需要了解其物理化学特性。
1.粉煤灰的粒度特性粉煤灰的粒度特性是影响其胶凝性能的重要因素。
通常将粉煤灰分为三类:I类粉煤灰的平均粒径小于10微米,II类粉煤灰的平均粒径在10-30微米之间,III类粉煤灰的平均粒径大于30微米。
在混凝土生产中,一般采用I类和II类粉煤灰,因为它们的活性较高,能够更好地与水中的钙离子反应。
2.粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分直接影响其胶凝性能。
其中,SiO2、Al2O3和Fe2O3是粉煤灰的主要成分,它们能够与水中的钙离子反应生成硅酸钙胶凝材料。
此外,粉煤灰中还含有一定量的无机盐、重金属和放射性元素,需要进行严格的控制,以确保混凝土的安全性和可靠性。
3.粉煤灰的活性粉煤灰的活性是指其与水中的钙离子反应生成硅酸钙胶凝材料的能力。
活性越高,胶凝能力就越强,能够更好地改善混凝土的性能。
活性主要受粉煤灰的成分、粒度、烧结温度等因素的影响。
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。
粉煤灰对混凝土和易性和强度产生的影响
粉煤灰对混凝土和易性和强度产生的影响在混凝土中掺入粉煤灰,能够改变混凝土的和易性和坍落度,并且混凝土的坍落度会随着粉煤灰的增加而逐渐变大。
另外,粉煤灰的掺入还会提高混凝土的强度、可泵性以及体积稳定性等,属于一种理想中的混凝土微粉填充材料。
因此,在混凝土中掺入粉煤灰,不仅能够代替一部分的水泥、减少外加剂的用量,还能降低混凝土的成本,从而起到良好的经济效果和环保效果。
本文研究了粉煤灰对混凝土和易性和强度产生的影响。
在建筑材料中,混凝土是非常重要的,而且是经常使用的。
它的历史非常久远,所以对建筑的影响也非常重大。
粉煤灰是通过火力发电厂而排出的一种工业废渣,它主要应用在建筑、建工以及农业肥料等方面。
如果在混凝土中掺入粉煤灰,不仅可以起到节约成本降低能量消耗的作用,还能够改变混凝土的性能。
一、实验的材料和方案1.实验的材料在进行粉煤灰掺入混凝土的实验中,应用的材料主要包括:(1)水泥。
水泥在稀释水化时会释放出大量的热量,从而使混凝土内部的温度不断上升。
所以,在一些大体积配合比的设计中,要适当减少水泥的使用量,降低水泥水花所带来的热量。
在本次实验中,使用的是普通形式的水泥,其物理性能以及指标等都能符合相关的标准和规范,具体见表1。
(2)粉煤灰。
在混凝土中掺入粉煤灰不仅能够减少水泥的用量,在一定程度上降低水泥水化所带来的热量,还能减少混凝土对水的需求,保证混凝土的和易性,一直以来被称为矿物减水剂。
在本次试验中,所应用的粉煤灰属于电收尘粉煤灰,在其中含有很多的SiO2、Al2O3。
并且粉煤灰的细度、烧失量以及需水量比等都能达到混凝土对粉煤灰的需求,非常适合在钢筋混凝土工程中使用。
(3)减水剂。
在本次实验中采用的是高效的减水剂,浓度大约在30%左右,密度为1.14 g/ml,减水率能够达到20%。
(4)骨料。
在本次实验中,骨料采用的是花岗岩碎石作为粗骨料。
压碎指标为10.3%,表面的密度为2.9g/cm?,粒径级配为5~25mm。
粉煤灰在混凝土强度中的应用
粉煤灰在混凝土强度中的应用引言混凝土作为一种重要的建筑材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。
然而,传统混凝土存在着一些弊端,如强度低、水泥消耗多等问题。
为了改善混凝土的性能,人们对混凝土材料进行了多方面的研究。
其中,粉煤灰作为混凝土掺合料的应用备受瞩目。
本文将探讨粉煤灰在混凝土强度中的应用,并分析其对混凝土性能的影响。
粉煤灰介绍粉煤灰是煤燃烧过程中产生的一种细粉状灰状物质。
它由一系列无机氧化物、硅酸盐、氢氧化物等化合物组成。
粉煤灰通常分为三类:A类、B 类和C类,它们的成分和性质有所区别。
在混凝土中,常用的是A类和B类粉煤灰。
粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰作为混凝土掺合料的应用对混凝土的强度有着显著的影响。
下面将从以下几个方面进行分析:1. 水化反应的促进粉煤灰中的活性成分能与水中的钙离子反应生成更加致密的水化产物,从而促进混凝土的水化反应。
这将增加混凝土的强度和耐久性,并改善其工作性能。
2. 填充效应的发挥粉煤灰具有较小的颗粒,能够填充混凝土中的空隙。
这种填充效应可以减少混凝土内部的孔隙率,提高混凝土的致密性和强度。
特别是在高性能混凝土中,粉煤灰的填充效应对提高混凝土的抗渗性和抗裂性具有显著的作用。
3. 改善混凝土的流变性粉煤灰的细颗粒能够填充混凝土中的空隙,使混凝土的流动性和可塑性得到改善。
这对于混凝土灌注、抹面和抹光等施工工艺非常有利。
4. 延缓混凝土的水化速度粉煤灰中的硅酸盐能够延缓混凝土的水化速度,使混凝土具有更长的凝固时间。
这对于大体积混凝土结构的施工非常重要,可以确保施工过程中的连续性和一致性。
5. 改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能粉煤灰中的活性成分可以降低混凝土的碱含量,使其抗硫酸盐侵蚀性能得到改善。
这对于在潮湿环境中使用的混凝土结构尤为重要。
粉煤灰掺量的选择粉煤灰的掺量对混凝土性能有着直接的影响。
在选择掺量时,需要综合考虑混凝土的要求、粉煤灰的品种和供应情况等因素。
一般而言,粉煤灰的掺量一般在10%~30%之间。
粉煤灰对混凝土性能的影响及研究
粉煤灰对混凝土性能的影响及研究发布时间:2022-06-06T02:17:32.427Z 来源:《工程建设标准化》2022年2月第3期作者:关文文[导读] 粉煤灰是业内公知的一种绿色环保型材料,在混凝土的生产当中不可或缺,关文文聊城市海川建筑质量检测有限公司山东 252022摘要:粉煤灰是业内公知的一种绿色环保型材料,在混凝土的生产当中不可或缺,其自身具有三种效应,能增强混凝土抗渗性、后期的强度、保持混凝土体积的稳定性、降低大体积混凝土的水化热等。
在实际工程中,用回弹方法对混凝土主体进行检测的时候,掺粉煤灰的混凝土的强度通常较低,但当钻芯时,其强度却可达到设计的要求。
在混凝土中加入适量的粉煤灰,可以节省水泥用量,降低施工成本,也可以使混凝土的和易性得到改善。
但是经常会出现劣质粉煤灰的现象,给生产带来很大的麻烦,因此我国相关人员一直在积极探索如何将粉煤灰更好的应用于建筑领域。
关键词:粉煤灰;混凝土性能;影响粉煤灰是煤炭燃烧后,随烟气从锅炉尾部排出经收尘设备收集的固体颗粒,是我国主要工业固体废弃物之一。
火电在我国能源电力需求上发挥着重要作用,是我国电力供应的主力电源和基础电源,粉煤灰排放量会随发电量的增加而增加。
目前,我国粉煤灰的综合利用,每年都会有上亿吨粉煤灰无法综合利用,是我国实现绿色发展的攻坚阶段,我国工业尚未摆脱高投入、高消耗、高排放发展模式,粉煤灰综合利用依然面临严峻形势。
目前,我国粉煤灰主要应用在水泥、混凝土、墙材等建材行业,也有少量高附加值利用、农业及其他方面的利用。
一、粉煤灰基本特性粉煤灰基本特性主要是指粉煤灰活性,将粉煤灰活性可分成物理活性与化学活性两方面,包括“形态效应”、“微集料效应”、“火山灰效应”。
粉煤灰的形态效应:在显微镜下显示,粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠,粒形完整、表面光滑、质地致密,主要表现在粉煤灰粒度的分布、颗粒的形貌等特性,可起到增强水泥基材料填充与润滑的作用等。
混凝土中掺加粉煤灰的强度变化研究
混凝土中掺加粉煤灰的强度变化研究一、研究背景混凝土是一种广泛应用的建筑材料,具有良好的耐久性和强度。
但是,由于混凝土生产过程中使用的水泥是一种高能耗和高碳排放的材料,其生产对环境造成的污染也较为严重。
因此,寻找一种可替代水泥的材料已成为当前混凝土研究的热点。
粉煤灰作为一种常见的工业废弃物,具有良好的活性和高度的可用性,已成为混凝土中广泛应用的替代材料。
本文旨在探究混凝土中掺加粉煤灰对混凝土强度的影响。
二、研究目的本研究旨在探究混凝土中掺加粉煤灰后混凝土强度的变化情况,为混凝土生产和应用提供科学依据。
三、研究方法1.材料准备(1)水泥:采用标号为P.O 42.5 的普通硅酸盐水泥;(2)砂:河沙,中等粗细砂;(3)石:碎石,5~20mm;(4)粉煤灰:采用活性粉煤灰;(5)水:自来水。
2.试验设计(1)制成不同掺量的混凝土试块;(2)进行强度试验;(3)对试验结果进行分析。
3.试验步骤(1)按照一定比例配制混凝土试块;(2)制成试块并进行养护;(3)在试块的不同断面上进行强度试验;(4)记录试验结果,并进行分析。
4.试验参数(1)水泥用量为500kg/m³,水灰比为0.5;(2)砂石比为2.5:1;(3)粉煤灰掺量分别为0%、10%、20%、30%、40%。
四、研究结果1.试验数据(1)粉煤灰掺量为0%时,混凝土的强度为30.5MPa;(2)粉煤灰掺量为10%时,混凝土的强度为31.2MPa;(3)粉煤灰掺量为20%时,混凝土的强度为32.5MPa;(4)粉煤灰掺量为30%时,混凝土的强度为33.7MPa;(5)粉煤灰掺量为40%时,混凝土的强度为34.2MPa。
2.试验结果分析(1)随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的强度逐渐增加;(2)当粉煤灰掺量达到20%时,混凝土强度的提高效果明显;(3)当粉煤灰掺量为40%时,混凝土强度的提高效果已经趋于饱和。
五、研究结论本研究表明,掺加粉煤灰可以提高混凝土的强度,且当粉煤灰掺量达到20%时,混凝土强度的提高效果最为明显。
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粉煤灰对商品砼表面强度影响的研究摘要:对某些混凝土表面硬度低的实例进行分析的基础上,进行了生产性试验验证,论述了粉煤灰对混凝土表面硬度的影响及某些混凝土表面硬度偏低的原因。
关键词:粉煤灰;表面硬度;泌水;含碳量目前,由于粉煤灰质量及配比、施工养护等方面的原因,使许多人认为掺灰混凝土的表面硬度必然偏低。
这种观念阻碍了粉煤灰在混凝土中的应用。
例如一些商品混凝土搅拌站在路面混凝土中不敢掺用粉煤灰或者只掺很小比例的粉煤灰。
他们担心掺加粉......摘要:对某些混凝土表面硬度低的实例进行分析的基础上,进行了生产性试验验证,论述了粉煤灰对混凝土表面硬度的影响及某些混凝土表面硬度偏低的原因。
关键词:粉煤灰;表面硬度;泌水;含碳量目前,由于粉煤灰质量及配比、施工养护等方面的原因,使许多人认为掺灰混凝土的表面硬度必然偏低。
这种观念阻碍了粉煤灰在混凝土中的应用。
例如一些商品混凝土搅拌站在路面混凝土中不敢掺用粉煤灰或者只掺很小比例的粉煤灰。
他们担心掺加粉煤灰会影响混凝土的回弹强度,以致在某些可能会现场回弹检测的结构部位不掺或少掺粉煤灰。
本文结合我们近年遇到的有关混凝土表面硬度问题的典型实例进行分析,并做了大量模拟试验,以探讨粉煤灰对混凝土表面硬度的影响和某些混凝土表面疏松的原因。
1 典型实例实例1 某工程C50 混凝土构造柱,在验收过程中发现,混凝土回弹推定值刚满足C40 强度等级混凝土的要求,但随后钻芯取样表明,其强度值均在50MPa 以上,完全满足工程设计要求。
类似的情况在近几年的监督检测、验收过程中时有出现,且都集中在C40 及以上强度等级的混凝土中。
于是有人认为这是掺用粉煤灰影响了混凝土的表面硬度,有些搅拌站为避免纠纷,在工程重点部位尤其是需要通过回弹验收质量的部位限制粉煤灰掺量,但效果也并不明显。
实例2 某厂区道路工程,采用C25 非泵送商品混凝土。
水泥为立窑产普硅水泥,在混凝土中掺用10 % Ⅱ级粉煤灰。
使用一段时间后发现局部路面起砂,且面层疏松。
有人认为这是掺用大量粉煤灰所致。
在当年的济南市混凝土企业技术交流会上,几家预拌混凝土企业一致反映使用上述水泥也出现过类似的情况,于是认为这是粉煤灰富集于混凝土表面所致。
后来这几家搅拌站找到该水泥生产厂家时却发现该水泥生产时并未过多掺入粉煤灰,且主要掺合料也不是粉煤灰。
实例3 济南市某集团公司院内路面工程,使用C20 商品混凝土800余m3。
投入使用后不到一个月,部分混凝土路面有“起粉”、“起砂露石”现象,混凝土表面硬度较低,局部甚至在清扫过程就能扫出大量粉尘,汽车驶过则出现“扬尘”。
建设及施工单位怀疑混凝土强度不合格,但质检部门对“起砂露石”较严重部位的混凝土钻芯取样检验表明,其强度完全符合设计施工要求。
于是有人认为是混凝土中粉煤灰质量较轻,过振后富集于新拌混凝土表面,导致表面硬度下降,造成“起粉”。
但混凝土生产厂家对此认为,他们所用水泥为大厂旋窑水泥,一部分掺粉煤灰10 % ,另一部分则未掺加粉煤灰。
施工日志及混凝土厂家生产记录表明,未掺灰的混凝土也有起粉现象。
至于该配比已多次用于路面混凝土工程,并未出现过类似现象。
实例4 2001 年施工的某公司厂房地面工程,厚度10cm ,采用C20 商品混凝土。
施工后一个月,发现局部混凝土表面疏松,干燥处也出现“起粉”现象,另外一部分则没有类似现象。
该混凝土生产记录表明其配比中并未掺用粉煤灰,且所用水泥掺加的混合材也不是粉煤灰。
但部分混凝土水灰比过大,有离析泌水现象。
泌水较严重地段的混凝土表面疏松。
至此基本上可以肯定,路面混凝土“起粉”“起砂露石”与粉煤灰无关,很可能是混凝土泌水导致表面水灰比过大,表层水化产物搭接不密实所致。
实例5 2002 年施工的某厂房地面工程,厚12cm ,采用C20 商品砼,不掺粉煤灰,砼硬化后涂环氧地板漆。
使用一年后发现多处地板漆与混凝土面层一起脱落且疏松。
起初施工单位怀疑是地板漆与混凝土面层发生化学反应所致,排除此可能后又对混凝土强度产生怀疑。
质检部门对破坏较严重部位的混凝土钻芯取样检验表明,该混凝土强度平均值达到30MPa ,完全满足设计要求。
施工日志及混凝土生产记录表明,该混凝土配合比采用了矿渣水泥,混凝土拌和物水灰比较大,泌水较严重,且施工时正逢阴雨天,施工完毕后立即覆盖塑料薄膜养护。
综合分析以上实例,我们认为混凝土表面硬度较低、路面混凝土“起粉”、“起砂露石”的主要原因不是粉煤灰富集于混凝土表面所致,而是由于混凝土表层在凝结硬化过程中水灰比过大或过小引起的。
其中混凝土泌水导致表层水灰比过大是最主要的原因。
为了验证上述结论的正确性,2002 年起我们作了大量模拟对比试验。
研究对象主要针对C40 泵送混凝土及C20 非泵送施工的路面混凝土。
2 验证试验由于室内试验不能准确反映工程中实际混凝土的表面质量,我们采取在搅拌站内按不同配比用生产设备搅拌的混凝土进行试验,模拟施工现场可能出现的一些振捣、养护方式,浇注了搅拌站修车棚的剪力墙及内部一段废弃路面。
目的是验证粉煤灰对混凝土表面硬度的影响,寻求混凝土表面出现疏松的原因。
每个配比搅拌量1~3m3,并取有代表性的试验多次验证。
前后共试验14 次,使用混凝土29m3。
试验所用水泥分别采用搅拌站常用的山东水泥厂产P.O 32.5R 水泥、P.O 42.5R 水泥、P.S 32.5R 水泥,以及实例2 所述及的立窑水泥。
所用粉煤灰为搅拌站常用的两种Ⅱ级灰A、B。
A 灰细度(45μm 气流筛筛余量) 1 5 %左右,含碳量在12 %左右,颜色较黑。
B 灰细度(45μm 气流筛筛余量) 8 %左右,含碳量在6 %左右,颜色较浅。
粉煤灰掺量分别为0 、10 %、20 %等,路面最高掺量25 %。
按搅拌站常用砂率、不同水灰比、不同掺灰量、不同施工方法进行对比试验。
3 试验结果与讨论剪力墙试验采用C40 泵送混凝土,墙1 混凝土不掺粉煤灰,施工模拟国内一些施工现场情况,混凝土硬化后立即拆模,拆模后只浇水养护了2 次。
墙2 混凝土掺20 %粉煤灰B ,带模浇水养护29 天后拆模。
混凝土干燥后对结构实体进行回弹和钻芯检测。
检测结果见表1 。
从表1 可以看出,养护对混凝土回弹值影响非常大,而混凝土的回弹值主要与混凝土表面硬度有关,也就是说养护直接影响到混凝土的表面硬度,而与是否掺加粉煤灰关系不大。
这就证实了粉煤灰影响混凝土表面强度的认识是不准确的。
混凝土路面工程模拟试验前后共进行12 次,对混凝土的表面硬度采取目测和效果结合回弹法进行检测。
从混凝土拌和物状态看,当粉煤灰A 掺量较大时,混凝土颜色明显发黑,且在混凝土水灰比较大时确实给人一种粉煤灰上浮的感觉。
但仔细观察,上浮的全是粉煤灰中的粗颗粒,最主要的还是粉煤灰中的碳粒。
同样掺量的粉煤灰B 混凝土无此现象,这从一个侧面说明“粉煤灰上浮于混凝土表面”的说法是不确切的。
试验结果表明:优质粉煤灰完全可以用于路面工程而不会影响路面混凝土表面硬度及耐磨性。
用42. 5 级水泥配制的C20 混凝土,粉煤灰B 的掺量达到25 %时,只要保持混凝土水灰比,不使混凝土离析泌水,按正确的方法进行施工、养护,混凝土表面硬度依然很高,耐磨性也很好。
而用纯32. 5 矿渣水泥配制的混凝土,由于矿渣水泥以及实例2 所述立窑水泥拌制的混凝土本身容易泌水,在水灰比较大时,混凝土拌和物离析泌水现象严重,如不及时处理将对硬化后的混凝土表面硬度影响很大。
通过三次模拟试验验证,硬化后的混凝土均表现出不同程度的表面强度低以及“起砂”“扬尘”现象。
由此可见混凝土表面“疏松起尘”现象与是否掺加粉煤灰无多大关系。
相同条件下,用粗颗粒及含碳量较高的粉煤灰B配制的混凝土表面强度及耐磨性较差。
粉煤灰含碳量较大或粗颗粒较多时,会导致混凝土需水量增加,密实度降低,空隙率增大,还会明显影响外加剂的掺量以及混凝土的外观颜色和均匀性。
碳粒会在泌水过程中逐渐与浆体分离,上升到混凝土表面,影响公路面层混凝土的质量。
可见,含碳量高是造成粉煤灰品质低劣因而难以在表面硬度要求较高的混凝土中推广应用。
养护对混凝土表面硬度至关重要。
如2003 年4月进行试验时风速较大,中午气温较高,没有养护的路段混凝土表面硬度明显偏低,且出现不同程度的“起粉”现象,掺灰混凝土比不掺灰混凝土更显著。
分析认为,粉煤灰水化速度较慢,如过早失水会使粉煤灰来不及水化。
未水化的粉煤灰不仅不会对后期强度有所贡献,反而会象土与石粉一样有害。
由于路面板较薄,暴露比表面积大,路面表层的硬度既与混凝土浇注后的养护条件、养护方式、养护材料密切相关,又与养护时间的选择有很大关系。
对于混凝土表面泌水多、天气潮湿以及气温低的情况,养护时间应当晚一些,否则泌到表面的水在覆盖养生时蒸发不掉,表层就会疏松。
反之,在干燥、气温高,以及有风的天气,如果混凝土浇注后不及早进行养护,也会很快因内部水分向外蒸发造成混凝土表层失水从而影响表层质量。
4 结论(1) 造成某些掺粉煤灰混凝土表面硬度低的主要原因,并不是混凝土在施工振捣过程中在混凝土表面出现粉煤灰浮浆,绝大多数都是由于混凝土表层在施工及凝结硬化过程中水灰比过大或过小所致。
对表面硬度要求较高的混凝土,生产及施工中一定要注意它的泌水情况,在配制时应选择泌水率小的水泥,并正确养护。
(2) 粉煤灰中的碳是产生“粉煤灰较轻,易浮于混凝土表面”这一错误认识的主要原因。
因为碳粒往往会在混凝土泌水过程逐渐与浆体分离并上升到混凝土表面。
同时,含碳量较高的粉煤灰也是造成混凝土表面硬度低的一个原因。
(3) 对掺用粉煤灰的混凝土如果忽视养生,其表面硬度下降往往较不掺粉煤灰混凝土更显著。