粉煤灰掺合料对混凝土的影响
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰是一种常见的混凝土掺合料,它可以在混凝土中发挥多种作用。
本文将从以下几个方面展开:
一、提高混凝土的强度和耐久性
粉煤灰可以填充混凝土中的孔隙,减少水泥的用量,从而降低混凝土
的热量和收缩,提高混凝土的强度和耐久性。
此外,粉煤灰中的硅酸
盐和铝酸盐可以与水泥中的钙化合物反应,形成新的水化产物,进一
步提高混凝土的强度和耐久性。
二、改善混凝土的工作性能
粉煤灰可以改善混凝土的流动性和可泵性,减少混凝土的粘度和内摩
擦力,提高混凝土的工作性能。
此外,粉煤灰中的细粉末可以填充混
凝土中的空隙,减少混凝土的收缩和裂缝,提高混凝土的抗渗性和耐
久性。
三、降低混凝土的成本
粉煤灰是一种廉价的混凝土掺合料,可以降低混凝土的成本。
由于粉
煤灰可以替代部分水泥,因此可以减少水泥的用量,降低混凝土的成本。
此外,粉煤灰中的细粉末可以填充混凝土中的空隙,减少混凝土的用量,进一步降低混凝土的成本。
四、保护环境
粉煤灰是一种工业废弃物,如果不进行处理和利用,会对环境造成污染。
而将粉煤灰作为混凝土掺合料使用,不仅可以减少工业废弃物的排放,还可以降低混凝土的碳排放量,保护环境。
综上所述,粉煤灰在混凝土中发挥着重要的作用,可以提高混凝土的强度和耐久性,改善混凝土的工作性能,降低混凝土的成本,保护环境。
因此,在混凝土生产中,应充分利用粉煤灰这种掺合料的优势,提高混凝土的质量和效益。
粉煤灰对混凝土性能影响
粉煤灰对混凝土性能影响粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。
主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能,并且对混凝土的性能有很大的影响!1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响1.1提高混凝土的强度虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。
粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。
混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。
论文发表。
粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。
这些都有效提高了混凝土的流动性。
由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。
粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。
粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。
粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。
1.2对水泥水化的影响水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低,但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。
粉煤灰在混凝土中的掺量标准
粉煤灰在混凝土中的掺量标准一、前言粉煤灰是指煤燃烧过程中产生的煤灰,经过磨细处理后,可用于混凝土中作为掺合料。
与传统的水泥相比,粉煤灰不仅可以减少环境污染,还能提高混凝土的强度和耐久性。
因此,在现代建筑中,粉煤灰已成为一种重要的混凝土掺合料。
本文将对粉煤灰在混凝土中的掺量标准进行详细的介绍。
二、掺合料的种类混凝土中常用的掺合料包括矿渣粉、硅灰、粉煤灰等。
这些掺合料可以分为活性掺合料和惰性掺合料两类。
1. 活性掺合料活性掺合料是指在水泥中具有一定反应活性的掺合料。
这类掺合料能够与水泥中的Ca(OH)2反应,形成新的水化产物,从而提高混凝土的强度和耐久性。
常用的活性掺合料包括矿渣粉和硅灰。
矿渣粉是指从冶炼过程中产生的渣滓经过磨细处理后得到的掺合料。
硅灰是指从石英矿中提取的高纯度氧化硅经过磨细处理后得到的掺合料。
2. 惰性掺合料惰性掺合料是指在水泥中不具有反应活性的掺合料。
这类掺合料主要起到填充、缓和水泥胶浆膨胀等作用。
常用的惰性掺合料包括粉煤灰和石灰石粉。
粉煤灰是指煤燃烧过程中产生的煤灰经过磨细处理后得到的掺合料。
石灰石粉是指从石灰岩中提取的粉末状物质。
三、粉煤灰的掺量标准粉煤灰在混凝土中的掺量标准主要受到以下因素的影响:1. 水泥种类不同种类的水泥对粉煤灰的掺量有不同的限制。
例如,普通硅酸盐水泥和矿物掺合料水泥的粉煤灰掺量限制分别为20%和30%。
2. 混凝土强度等级混凝土的强度等级越高,粉煤灰的掺量限制越小。
例如,C30混凝土中粉煤灰掺量限制为15%,而C80混凝土中粉煤灰掺量限制仅为5%。
3. 混凝土的用途不同用途的混凝土对粉煤灰的掺量有不同的要求。
例如,对于防水混凝土,粉煤灰的掺量应不超过10%。
根据以上因素,粉煤灰在混凝土中的掺量标准如下表所示:水泥种类混凝土强度等级混凝土用途粉煤灰掺量限制普通硅酸盐水泥C10-C50 一般混凝土、预制构件 15%-20%普通硅酸盐水泥C55-C80 一般混凝土、预制构件 10%-15%矿物掺合料水泥C10-C50 一般混凝土、预制构件 25%-30%矿物掺合料水泥C55-C80 一般混凝土、预制构件 15%-20%普通硅酸盐水泥C10-C80 防水混凝土5%-10%普通硅酸盐水泥C30-C80 耐久性混凝土、高强混凝土10%-15% 矿物掺合料水泥C30-C80 耐久性混凝土、高强混凝土20%-25%四、粉煤灰掺量的影响1. 对混凝土强度的影响适量的粉煤灰掺入混凝土中,可以在一定程度上提高混凝土的强度。
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、Ti、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。
混凝土掺合料的作用原理及应用前景
混凝土掺合料的作用原理及应用前景一、混凝土掺合料的作用原理混凝土掺合料是指通过在混凝土中掺入一定比例的适宜掺合料,来改善混凝土的性能和性质的一种材料。
混凝土掺合料的种类很多,常见的有粉煤灰、矿渣粉、硅灰、膨胀剂、减水剂、增稠剂等。
1.粉煤灰粉煤灰是指在燃煤的过程中,煤中的无机物在高温下与空气中的氧反应而形成的一种细粉末状物质。
粉煤灰的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3等,具有较高的硅酸盐反应活性,因此能够减缓混凝土的水化反应速度,从而使混凝土具有更好的耐久性和抗裂性。
2.矿渣粉矿渣粉是指在冶金工业生产过程中副产的颗粒状细粉末,主要成分为硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐等。
矿渣粉的掺入可以减少混凝土的水灰比,提高混凝土的力学性能,同时还能改善混凝土的耐久性和抗裂性。
3.硅灰硅灰是指在烟气脱硫、脱硝等工艺中副产的一种细粉末状物质,主要成分为SiO2、CaO等。
硅灰的掺入可以提高混凝土的强度和耐久性,同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。
4.膨胀剂膨胀剂是指一种能够使混凝土体积膨胀的掺合料,主要成分为煤炭、木材等有机物和碱性金属氧化物。
膨胀剂的掺入可以提高混凝土的抗渗性和耐久性,同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。
5.减水剂减水剂是指一种能够降低混凝土水灰比的掺合料,主要成分为高分子聚合物或有机酸盐。
减水剂的掺入可以提高混凝土的流动性和工作性能,同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。
6.增稠剂增稠剂是指一种能够增加混凝土粘度的掺合料,主要成分为高分子聚合物。
增稠剂的掺入可以提高混凝土的抗裂性和耐久性,同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。
二、混凝土掺合料的应用前景随着建筑工程的不断发展,对混凝土的性能和性质要求也越来越高。
混凝土掺合料的应用可以改善混凝土的性能和性质,提高混凝土的耐久性和抗裂性,同时还能减少混凝土的收缩和裂缝,降低混凝土的成本和施工难度。
目前,混凝土掺合料的应用已经广泛,不仅在建筑工程中得到了应用,还在道路、桥梁、地下工程等领域得到了应用。
混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响
混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响一、研究背景与意义混凝土是一种重要的建筑材料,其主要特点是在高压下能够保持强大的抗压强度。
但是,混凝土在使用过程中也会面临一些问题,其中之一就是渗透问题。
渗透指的是水分、气体或其他物质从混凝土内部渗透到混凝土表面的过程。
渗透现象不仅会导致混凝土的物理性能下降,还会导致混凝土结构的耐久性下降,从而影响混凝土的使用寿命和安全性能。
粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,其主要作用是提高混凝土的强度和耐久性。
在混凝土中加入粉煤灰可以有效地降低混凝土的温度和碱度,从而提高混凝土的抗渗性能。
因此,研究混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响,对于混凝土的生产和应用具有重要的意义。
二、研究方法本研究采用实验方法来研究混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响。
具体方法如下:1. 实验材料(1)水泥:采用普通硅酸盐水泥;(2)粉煤灰:采用一般性质的粉煤灰;(3)骨料:采用直径为5mm的碎石;(4)水:采用自来水。
2. 实验设计本研究采用单因素试验设计,控制水泥和骨料的比例,改变粉煤灰的掺量,分别制备5个不同掺灰量的混凝土试件,分别为0%、10%、20%、30%和40%。
3. 实验步骤(1)将水泥、粉煤灰、骨料和水按照一定比例混合均匀,制备混凝土试件;(2)将制备好的混凝土试件放置在恒温湿度室中养护28天;(3)在试验室中进行渗透试验,测定不同掺灰量的混凝土试件的渗透性能。
4. 实验结果根据实验数据,绘制出不同掺灰量混凝土试件的渗透性能曲线,得到以下实验结果:(1)随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗渗性能逐渐提高;(2)当粉煤灰掺量达到30%时,混凝土的抗渗性能达到最佳;(3)当粉煤灰掺量继续增加,混凝土的抗渗性能开始下降。
5. 实验分析根据实验结果,可以得出以下结论:(1)适当的粉煤灰掺量可以有效地提高混凝土的抗渗性能;(2)过高或过低的粉煤灰掺量都会对混凝土的抗渗性能产生负面影响;(3)在实际生产和应用中,应根据具体情况选择合适的粉煤灰掺量,以达到最佳的抗渗性能。
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。
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。
混凝土中添加粉煤灰和石灰的效果与规格
混凝土中添加粉煤灰和石灰的效果与规格一、引言混凝土是建筑领域中常用的一种材料,具有高强度、耐久性等特点。
为了提高混凝土的性能,人们尝试添加一些掺合料。
其中,粉煤灰和石灰是常用的掺合料之一。
本文将详细介绍粉煤灰和石灰对混凝土性能的影响及其规格。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的粉煤灰可以增加混凝土的强度。
粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物,从而提高混凝土的强度。
但是,如果添加过量的粉煤灰,会导致混凝土强度下降。
2.耐久性粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以填充混凝土中的微孔和裂缝,从而提高混凝土的密实度和耐久性。
此外,粉煤灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应,防止混凝土龟裂、脱落等现象。
3.流动性添加适量的粉煤灰可以提高混凝土的流动性。
粉煤灰可以减少混凝土的内摩擦,从而使混凝土更易于流动和振实。
4.颜色粉煤灰中的灰色颜料可以改变混凝土的颜色,使其呈现出深灰色。
这种颜色可以使混凝土与周围环境更加协调,美化建筑。
三、石灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的石灰可以增加混凝土的强度。
石灰中的氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙,从而促进混凝土的水化反应,提高混凝土的强度。
2.耐久性石灰可以填充混凝土中的微孔和裂缝,从而提高混凝土的密实度和耐久性。
此外,石灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应,防止混凝土龟裂、脱落等现象。
3.流动性石灰可以改善混凝土的流动性。
石灰可以与水形成胶凝体,从而改善混凝土的黏度和流动性。
4.减水性石灰可以作为减水剂使用,从而减少混凝土中的水泥用量和水用量,提高混凝土的强度和耐久性。
四、粉煤灰与石灰同时添加对混凝土性能的影响1.强度粉煤灰和石灰同时添加可以增加混凝土的强度。
粉煤灰和石灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物,从而提高混凝土的强度。
2.耐久性粉煤灰和石灰同时添加可以填充混凝土中的微孔和裂缝,从而提高混凝土的密实度和耐久性。
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。
粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响
粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响发布时间:2022-10-24T06:03:27.169Z 来源:《城镇建设》2022年11期6月5卷作者:罗富方[导读] 粉煤灰通常作为工业废料来处理,作为混凝土的掺和料,不仅能够使废弃物再利用罗富方身份证号码:45212319851020****摘要:粉煤灰通常作为工业废料来处理,作为混凝土的掺和料,不仅能够使废弃物再利用,而且能够降低混凝土的造价,因此粉煤灰混凝土在我国已经得到了广泛的应用。
适量掺入粉煤灰能够改善混凝土的性能,并有利于后期混凝土强度的发展和耐久性的提高。
目前,我国混凝土结构的耐久性劣化是一个普遍存在的问题,每年都要花费大量的人力和物力来处理各种混凝土病害。
因此,如何提高混凝土的耐久性是一个迫切需要解决的问题,具有十分重要的意义。
关键词:粉煤灰掺量;混凝土;耐久性;影响1粉煤灰对混凝土的贡献煤灰可以与水泥水化产物Ca(OH)2反应形成与C-S-H凝胶具有相似组成和力学性能的产物,而且可以降低毛细孔体积和孔径,提高混凝土强度。
并且在浇注大体积混凝土时,用粉煤灰部分代替水泥,可以降低混凝土的水化热,减少温度裂缝的产生。
粉煤灰对混凝土的贡献主要表现在三大效应,即火山灰效应、微集料效应和形态效应。
①火山灰效应指的是粉煤灰中的活性SiO2与水泥的水化产物Ca(OH)2进行二次水化反应,生成难溶的水化硅酸盐C-S-H凝胶沉积在骨料与水泥石界面的孔隙内,水化硅酸盐C-S-H凝胶呈纤维状,具有很大的刚性和比表面积,凝胶粒子间存在着范德华力和化学键力,提高了混凝土的粘结强度和结构稳定性;②形态效应是指粉煤灰颗粒呈大小不等的球状玻璃体,表面致密光滑,在表面负电性的作用下,可以有效地分散水泥颗粒,使浆体充分包裹骨料颗粒,在塌落度和和易性不变的情况下降低用水量,起到减水作用;③微细集料效应是指按照Aim和Goff模型理论,当把揍有超细矿物掺合料的水泥基材料系统看作多元系统,则在该系统中存在着一个最紧密堆积,其值取决于超细矿物接合料颗粒与水泥颗粒的直径比,该比值越小,最紧密堆积值越大。
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。
粉煤灰对水泥混凝土性能的影响分析
粉煤灰对水泥混凝土性能的影响分析摘要:将适量的粉煤灰掺入在施工中,能够使混凝土具有更好的性能,实现预期的目标,而且粉煤灰是影响水泥混凝土性能的重要因素,必须要引起注意。
基于此,本文主要从粉煤灰对水泥性能的影响、粉煤灰对混凝土性能的影响以及粉煤灰混凝土配合比设计三个方面进行详细分析,以供大家参考。
关键词:粉煤灰;水泥;混凝土;性能就粉煤灰来看,是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧,再通过烟道排除,利用收尘器收集起来的一种物质。
燃煤电厂在生产中必须要将很多粉煤灰排放出来,导致污染受到污染,也将很多土地占用,是常见的工业废料之一。
而粉煤灰属于火山灰质材料,在进行磨细加工后,当做混合材,将一些水泥直接代替,除了能够减少水泥用量,减少工程成本也能加强混凝土性能,显著提升工程质量,让粉煤灰真正做到“变废为宝”。
因此,当前粉煤灰已经成为主要的混凝土辅料。
一、粉煤灰对水泥性能的影响粉煤灰在水泥行业中应用通常包括两点:第一,用于生料配料。
第二,用于水泥活性混合材。
有关文件中明确提出,在普通硅酸盐水泥中能够添加5%到20%的粉煤灰,而且在粉煤灰硅酸盐水泥中能够添加20%到40%的粉煤灰。
对复合硅酸盐水泥进行生产时,也能加入适量的粉煤灰。
相对于普通硅酸盐水泥来说,粉煤灰水泥的特征有很多,具体如下:第一,减少水泥成本。
第二,早期强度低后期强度增长率较大。
通常,粉煤灰中的玻璃体相当稳定,在水泥水化中粉煤灰颗粒不容易被破坏以及侵蚀,粉煤灰水泥强度发展具体表现在后期,而且能够大于对应硅酸盐水泥。
第三,和易性较好,干缩性很小。
很多粉煤灰颗粒都是球形,而且内表面及以及单分子吸附水很小,让粉煤灰具有不错的和易性,干缩性很小。
第四,水化热较低。
通常,粉煤灰水泥不会迅速水化,水化热较低,特别是粉煤灰掺加量很大的情况,水化热显著下降[1]。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰在混凝土中应用,除了能节省水泥,减少成本,保证粉煤灰质量,也能使混凝土有更好的工作性能,对离析以及泌水起到抑制的作用,增加强度,提升抗冻性等等,是混凝土必不可少的矿物掺合料。
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% 。
混凝土中添加不同类型矿物掺合料与添加剂的性能研究
混凝土中添加不同类型矿物掺合料与添加剂的性能研究混凝土是一种常见的建筑材料,它的性能对于建筑结构的稳定性和耐久性有着至关重要的影响。
为了提高混凝土材料的性能,目前研究人员广泛探讨了添加不同类型矿物掺合料与添加剂的方法。
本文将就混凝土中添加不同类型矿物掺合料与添加剂的性能研究进行详细的介绍和分析。
一、矿物掺合料对混凝土性能的影响1.粉煤灰粉煤灰是一种常见的矿物掺合料,它可以减少混凝土的热收缩,提高混凝土的耐久性和抗裂性。
研究表明,添加20%的粉煤灰可以减少混凝土的收缩率约50%。
此外,粉煤灰还可以降低混凝土的水泥用量,从而减少混凝土的成本。
2.矿渣粉矿渣粉是一种由钢铁冶炼过程中产生的矿渣经过磨细加工制成的细粉末,它可以提高混凝土的强度和耐久性。
研究表明,添加适量的矿渣粉可以提高混凝土的28天抗压强度和抗折强度约10%~20%。
此外,矿渣粉还可以提高混凝土的耐化学腐蚀性,减少混凝土的渗透性。
3.硅灰硅灰是一种由硅酸盐矿物经过高温分解制成的细粉末,它可以提高混凝土的强度和耐久性。
研究表明,添加适量的硅灰可以提高混凝土的28天抗压强度和抗折强度约10%~30%。
此外,硅灰还可以提高混凝土的抗冻性和耐久性,减少混凝土的渗透性。
二、添加剂对混凝土性能的影响1.减水剂减水剂是一种可以减少混凝土水泥用量的添加剂,它可以提高混凝土的流动性和减少混凝土的收缩率。
研究表明,添加适量的减水剂可以提高混凝土的抗压强度和抗折强度约10%~20%。
此外,减水剂还可以提高混凝土的耐久性和抗冻性。
2.增塑剂增塑剂是一种可以提高混凝土流动性和延展性的添加剂,它可以使混凝土更易于施工和加工。
研究表明,添加适量的增塑剂可以提高混凝土的流动性和延展性,从而减少混凝土的裂缝和缺陷。
3.缓凝剂缓凝剂是一种可以延缓混凝土凝结时间的添加剂,它可以使混凝土更易于加工和施工。
研究表明,添加适量的缓凝剂可以延缓混凝土的凝结时间,从而减少混凝土的裂缝和缺陷。
混凝土中掺粉煤灰
混凝土中掺粉煤灰粉煤灰是本身并无胶凝性能,在常温下有水存在时,粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应,生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶,这样不仅降低了溶出的可能,也填充了混凝土内部的孔隙,对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。
一、什么是粉煤灰粉煤灰是一种外观呈现灰白色的粉末状物质。
它是由煤粉作为燃料的火力发电厂在燃烧过程中产生的工业废料。
当煤粉燃烧时,其中的一部分不可燃杂质和未完全燃烧的碳会被排放出来,形成了这种粉煤灰。
它自身具备三种效应,这些效应能够提升混凝土的抗渗性能,增强其后期的强度,确保混凝土体积的稳定性,并降低大体积混凝土的水化热。
在混凝土工程中,为了改善混凝土的性能,常使用粉煤灰作为混凝土掺合料,它是一种人工火山灰质材料。
在水利工程中,常用的粉煤灰级别为F类Ⅰ级和F类Ⅱ级。
粉煤灰的级别越高,其中的球形颗粒就越多,从而在混凝土中发挥更好的润滑作用。
这不仅有助于节省用水,还能提高混凝土的整体性能。
此外,由于粉煤灰独特的物理特性,它可以对混凝土中的颗粒级配进行微调,并有效填充混凝土中的孔隙,进而提高混凝土的致密性。
另一方面,粉煤灰的化学性能在某些催化剂的作用下会产生反应,起到胶凝的作用,从而进一步提升混凝土的性能。
在实际的工程应用中,当采用回弹方法对混凝土主体进行检测时,通常会发现掺有粉煤灰的混凝土其强度稍低。
然而,当进行钻心检测时,它的强度却能够达到设计的要求。
这显示了粉煤灰在混凝土中的独特作用和效果。
二、粉煤灰的形成与来源(1) 粉煤灰的形成在高温环境中,粉煤灰形成了玻璃态物质。
当这些物质进入低温区域时,由于表面张力的作用,它们会呈现为不同形态的颗粒。
这些颗粒大致可以分为四类:①首先是微珠,它们呈球形,颗粒细小,表面光滑的硅铝玻璃体。
微珠又可以进一步分为实微珠和空心微珠,其中空心微珠由于密度较小,可以漂浮在水面,也被称为漂珠。
②其次是葡萄珠,这类颗粒是由表面粗糙、形状不规则的玻璃体聚集而成,类似葡萄状,且颗粒表面具有大小不等的孔洞。
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。
粉煤灰铵根离子对混凝土强度的影响
一、前言粉煤灰铵是一种常用的混凝土掺合料,其作用是通过提高混凝土的抗压强度和耐久性来改善混凝土的性能。
而其中的铵根离子作为粉煤灰铵的主要成分之一,其对混凝土强度的影响备受关注。
本文将就粉煤灰铵铵根离子对混凝土强度的影响进行深入探讨。
二、粉煤灰铵的基本性质1. 粉煤灰铵的来源与组成:粉煤灰铵是由煤电厂的煤炭灰经过细磨和加工制成的一种掺合料,其主要成分包括氧化硅、氧化铝和氧化铁等。
2. 粉煤灰铵的性质:粉煤灰铵具有较高的细度和活性,可提高混凝土的流动性和耐久性,降低水灰比和水泥用量,从而改善混凝土的工艺性能和经济性。
三、铵根离子对混凝土强度的影响1. 铵根离子的作用机制:铵根离子可与水泥浆中的硅酸盐水化产生较稳定的氢氧化铵,并参与水泥水化反应产生水化硅酸盐胶体,从而促进混凝土的胶凝硬化过程。
2. 铵根离子对混凝土强度的影响:适量的铵根离子可提高混凝土的抗压强度和抗折强度,增强混凝土的耐久性和化学稳定性。
然而,过量的铵根离子可能导致混凝土的水化反应过度,产生较多孔隙和不良产物,降低混凝土的力学性能。
四、粉煤灰铵铵根离子对混凝土强度的实验研究1. 粉煤灰铵铵根离子含量对混凝土强度的影响:通过一系列混凝土试块试验,研究不同粉煤灰铵铵根离子含量对混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律,探讨其优化掺量范围。
2. 粉煤灰铵铵根离子对混凝土微观结构的影响:通过扫描电镜等先进分析手段,研究不同粉煤灰铵铵根离子含量对混凝土孔结构和水化产物的形态特征,探讨其影响机理。
3. 粉煤灰铵铵根离子对混凝土耐久性的影响:通过受湿膨胀性、碱骨料反应等试验方法,研究不同粉煤灰铵铵根离子含量下混凝土的耐久性指标,评估其对混凝土耐久性的影响。
五、结论与展望1. 结论:粉煤灰铵铵根离子对混凝土强度的影响主要取决于其掺量和作用机理;适量的粉煤灰铵铵根离子有助于提高混凝土强度和耐久性,但过量掺入可能导致不良影响。
2. 展望:未来的研究可以进一步探讨粉煤灰铵铵根离子与其他掺合料的协同作用机制,结合混凝土材料的微观结构和力学性能,为混凝土配合比设计和工程应用提供更多的理论依据和技术支撑。
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粉煤灰掺合料对混凝土的影响
发表时间:2012-03-30T17:07:55.123Z 来源:《时代报告》2012年第1月(上)供稿作者:彭明1高虎2
[导读] 在混凝土的中掺入矿粉、粉煤灰等矿物掺合料,已经成为我公司较为成熟的技术。
彭明1高虎2 无锡建邦混凝土有限公司江苏省无锡 214142
中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:41-1413(2012)01-0000-01
摘要:在混凝土的中掺入矿粉、粉煤灰等矿物掺合料,已经成为我公司较为成熟的技术。
在混凝土生产中,掺入矿粉和粉煤灰等矿物掺合料,可以改善混凝土的工作性、内部结构和后期强度等,并能很好地抑制混凝土的碱-集料反应。
本文主要介绍了在混凝土中掺入粉灰对混凝土的工作性及耐久性的影响。
同时,讨论混凝土中粉煤灰的最大与最佳掺量,以期更好地做到节约资源保护环境的目的。
关键词:混凝土;粉煤灰;混凝土性能
1 前言
混凝土是当今世界上用量最大的人造材料,由于其原料丰富、价格低廉、制备简单、相对耐久性好等不可取代的优点,在今后相当长的时间里,仍将是最主要的建筑材料。
我国在2003年,水泥产量已高达8.25亿吨,混凝土用量达15亿方,已是世界首位。
目前,我国每年用在建造房屋和铁路、桥梁等基础建设上的混凝土就要40亿方。
相应地,我国水泥产量逐年增长,在2007年就已占世界水泥总量的50%以上。
世界范围来看,建筑业消耗了世界资源近40%。
这些,给我国和世界的资源和生态都带来了巨大的压力和负担。
另外,我国每年的生产的粉煤灰达2.5亿t。
粉煤灰这样的工业副产品中含有少量的重金属。
大量的粉煤灰如果得不到有效的利用,将会造成土地、空气和地下水污染。
而在混凝土中掺入粉煤灰,可以钳制粉煤灰中绝大多数的有害金属,使之安全地与水泥水化产物结合。
所以,在保证混凝土性能――甚至有可能的话,提高混凝土的一些性能――的前提下,在混凝土的生产中,合理地掺入工业生产中的矿物废弃物作为混凝土中的矿物掺合料,替代原生产中的水泥,无论是对社会还是对生态,都有着积极意义。
1982年,英国Sarwick机场的停机坪扩建工程在两条相邻的道面上对掺与不掺粉煤灰的混凝土进行了对比。
所用粉煤灰混凝土中粉煤灰掺量达到了46%。
该工程经运行4年后所拍的照片清楚地显示出:与纯硅酸盐水泥混凝土相对照,掺粉煤灰混凝土道面表面层抗滑构造基本完好,而前者已坑坑点点,受到一定的破坏。
这一实例有力地说明了,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,不仅可以减少混凝土中水泥的使用,节约成本,保护环境;更是能够提高混凝土如耐久性等的一些性能。
2 粉煤灰的性质
2.1 粉煤灰的化学成分
查阅了相关资料后发现,不同国家,不同地区的粉煤灰的化学成分的差别很大。
(表2-1)
表2-1 一些国家粉煤灰的氧化物[]
但是,粉煤灰的化学成分对粉煤灰的品质影响并不大,重要的是矿物成分和颗粒形貌(粒径和形状),它们决定着粉煤灰对混凝土性能的影响。
2.2 粉煤灰的矿物成分
粉煤灰的火山灰活性主要取决于玻璃相的数量和组成。
经过超高温处理后的粉煤灰通常含有60%~90%的下玻璃体,而玻璃体的化学成分和活性又主要取决于钙的含量。
由烟煤产生的低钙粉煤灰中主要的晶体矿物是石英、莫来石、硅线石等,这些矿物不具备任何的火山灰活性。
高钙粉煤灰中的晶体矿物主要是石英、铝酸三钙、硫铝酸钙、硬石膏、游离氧化钙等。
所以高钙粉煤灰会具有较高的活性。
2.3粉煤灰的颗粒特性
一般来说,在机理上,粉煤灰掺合料对新拌混凝土和硬化混凝土性能的影响主要取决于颗粒的形貌,而不是化学成份。
相对于高炉矿渣等其他掺合料,粉煤灰为球形颗粒,这对于减少混凝土拌合物的需水量和提高混凝土拌合物的工作性具有积极作用。
另外,粉煤灰的火山灰活性通常与小于10µm的颗粒含量呈正比,而大于45µmr的粉煤灰颗粒很小或不具备火山灰活性。
3 粉煤灰掺合料对混凝土性能的影响
在混凝土中掺入粉煤灰作为掺合料时,通常会通过物理作用或者物理化学作用,对混凝土的诸多性能产生影响。
更多为众人关注的,便是粉煤灰对新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性了。
3.1 粉煤灰可以减用混凝土的拌合用水
在混凝土的拌合物中含有很多的水,这是引起混凝土诸多问题的最重要的原因。
混凝土中胶材的水化用水约需胶材重的20%~30%,其余的拌合用水都将在混凝土中成为自由水,在混凝土的硬化过程中蒸发流失,在混凝土体内形成独立或是联通的孔隙。
这些孔隙在混凝土体内形成了应力奇点,也同时给混凝土的收缩提供了空间,大大地恶化了混凝土的耐久性和可靠性。
混凝土的拌合用水主要决定于固体系统的颗粒粒径分布、堆积效应和空隙。
另外也受水泥表面的电极作用,水泥浆体表面容易形成絮凝结构,需要更多的水以满足混凝土和易性的要求。
在混凝土中掺入粉煤灰,可以降低混凝土的拌合用水量。
也即可以改善混凝土的和易性。
这是因为:第一,粉煤灰可以替代水泥,更有效地填充骨料的间隙。
另外,由于粉煤灰的球形形状和光滑表面,可以减小混凝土拌合物中颗粒之间的内摩擦力,提高流动性。
第二,粉煤灰可以吸附在带负电的水泥颗粒表面,阻止水泥浆絮凝结构的形成,有效分散水泥颗粒,释放出大量的水。
这就可以用更少的水达到相同的和易性。
3.2 粉煤灰可以减小混凝土的干缩
混凝土的干缩受到混凝土中水泥浆比例和性质的影响,干缩随着混凝土拌合物中水泥浆含量和水泥浆含水量的增加而提高。
那么显然,粉煤灰的减水效应可以有效地减小混凝土的干缩。
3.3 粉煤灰可以提高水密性和耐久性
钢筋混凝土结构对锈蚀、碱-骨料膨胀等侵蚀的抵抗能力主要取决于混凝土的水密性和耐久性。
混凝土的耐久性主要影响因素为拌合用水量、掺合料的品种和用量、养护状况等。
在混凝土中掺入粉煤灰,可以有效提高混凝土的水密性。
这是因为,粉煤灰一方面减少了拌合用水量,如上文所言。
减少了混凝土硬化后体系中的孔隙。
另一方面,由于粉煤灰的颗粒较细,填充了体系中较大颗粒之间的空隙,有效提高了混凝土的密实性。
另外,粉煤灰与水泥水化产物氢氧化钙发生波索兰反应,产生的凝胶,使孔隙进一步的细化分散,使混凝土更加致密,有力地提高了混凝土的水密性。
3.4 粉煤灰对混凝土其他性能的影响
随粉煤灰的掺量的提高,混凝土的强度会减小。
但随着养护龄期的增加,粉煤灰对强度的影响将逐渐减小。
另外,一定掺量的粉煤灰,对混凝土的抗渗抗裂等性能上都有一定的改善。
5 结语
在混凝土中掺入适量的粉煤灰,可以在保证混凝土强度的前提下,很好地提高混凝土拌合物的和易性,降低拌合用水。
另外,粉煤灰的掺入,也可以为提高混凝土的水密性和耐久性,改善混凝土的抗渗性,降低混凝土的干缩,做出一定的贡献。
更为重要的,在混凝土的生产中掺入粉煤灰,降低了混凝土的生产成本,更是对工业废渣的一种利用,更减少了水泥的使用;对节约能源,降低水泥生产和能耗,保护了生态都有一定的贡献。