粉煤灰对混凝土性能的影响
混凝土中粉煤灰的影响因素
混凝土中粉煤灰的影响因素一、前言混凝土作为建筑结构中最基本的材料之一,其性能和质量直接影响着建筑物的安全和使用寿命。
而粉煤灰作为混凝土中常用的掺合材料,对混凝土的性能和特性也有着重要的影响。
本文将从粉煤灰的来源、性质、掺量、粒径等方面详细探讨粉煤灰对混凝土的影响因素。
二、粉煤灰的来源和性质1. 粉煤灰的来源粉煤灰是火力发电厂燃煤时产生的一种固体废弃物,主要由煤炭中的无机矿物质和煤炭灰分组成。
粉煤灰的产生量与燃煤量成正比,因此火力发电厂是粉煤灰的主要来源。
2. 粉煤灰的性质粉煤灰的性质取决于燃煤的种类、燃煤温度、燃烧时间等因素。
一般来说,粉煤灰可分为A、B、C三类,其中A类粉煤灰为碳含量较低的粉煤灰,B类粉煤灰为碳含量较高的粉煤灰,C类粉煤灰是在燃烧过程中产生的熔融物质。
粉煤灰的成分主要包括SiO2、Al2O3、Fe2O3等主要氧化物,以及CaO、MgO、K2O等次要氧化物。
粉煤灰的颜色也因煤种、燃煤条件不同而有所差异,一般为浅灰色或深灰色。
三、粉煤灰掺量对混凝土的影响1. 掺量的影响粉煤灰的掺量是影响混凝土性能的重要因素。
在掺入适量的粉煤灰后,混凝土的强度、耐久性、抗裂性等性能都有所提高。
但是,过高的掺量会导致混凝土的抗压强度下降,从而影响混凝土的使用寿命。
2. 掺量的选择粉煤灰的掺量选择应根据混凝土的性能需求和粉煤灰的特性而定。
一般来说,掺量在20%以下时对混凝土的影响比较有利,但过高的掺量则会出现反效果。
因此,在实际应用中,应根据具体情况选择合适的掺量,以达到最优的混凝土性能。
四、粉煤灰粒径对混凝土的影响1. 粒径的影响粉煤灰的粒径是影响混凝土性能的重要因素。
粒径较小的粉煤灰能够填充混凝土中微小空隙,提高混凝土的密实性和强度,但过小的粒径也会导致混凝土的流动性下降。
而粒径较大的粉煤灰则会影响混凝土的流动性和抗裂性能,同时还会影响混凝土表面的光洁度和美观度。
2. 粒径的选择粉煤灰的粒径选择应根据具体的混凝土材料和结构要求而定。
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。
浅述粉煤灰对混凝土性能的影响
浅述粉煤灰对混凝土性能的影响随着我国建筑科学技术的发展及近年来混凝土的高强化和高性能化,矿物细掺料已成为制备高性能混凝土必不可少的组分之一,其中,粉煤灰是一种具一定物理性质和经济效益的材料。
而我国目前煤灰的年排放量为3亿吨,因此积极推动粉煤灰的综合利用,可获得巨大的社会效益和经济效益.1.粉煤灰的三大效应及其对混凝土性能的影响根据文献资料,粉煤灰在混凝土中发挥作用主要依靠三大效应:即形态效应,活性效应,微集料效应。
此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,其他作用大多源于这三项效应。
形态效应是指粉煤灰的颗粒形状、细度、级配等物理特性的综合作用,在新鲜混凝土的和易性、需水量、含气量等性能方面有显著的影响。
一般情况下,级配合理,颗粒形态良好的粉煤灰,会降低混凝土集料的空隙率,同时由于其细微颗粒在混凝土中起一定的润滑作用。
相反,颗粒形态不良的粉煤灰,通常含有杂质煤并且结构疏松,其颗粒形态不良,表面粗糙,致使混凝土单方用水量的增大。
形态效应较差的粉煤灰在早期混凝土的硬化过程中使水化反应迟缓,故而骨料周围的间隙不能够充分填实。
活性效应是指粉煤灰的火山灰效应。
据资料表明,粉煤灰中有些成份具有胶凝作用。
粉煤灰的活性效应,主要影响到混凝土的强度,尤其是长龄期的强度。
因此,混凝土的设计龄期应采用较长龄期。
粉煤灰混凝土的强度主要是要求28天龄期与基准混凝土等强度。
试验表明,与基准混凝土等强度的28天龄期的粉煤灰混凝土的其他性能,基本上与同龄期的基准混凝土接近。
基于上述的活性效应的试验表明,这种28天龄期等强度的粉煤灰混凝土处于非成熟期,其后期强度潜力巨大。
粉煤灰混凝土90~180天龄期的后期强度可提高25%~30%;180天~360天龄期的强度可能增长55%~70%。
若按后期强度设计,采用添加粉煤灰的混凝土可节约20~50kg/m3水泥用量。
微集料效应是指粉煤灰玻璃微珠分散于混凝土中,起微细骨料的作用,对新鲜混凝土与硬化混凝土均产生影响。
粉煤灰对混凝土性能有何影响
粉煤灰具有三大效应:(1)表面效应:粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子,有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。
(2)填充效应:粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中,减小混凝土的孔隙率,增加混凝土密实性;(3)火山灰活性效应:粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应,生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙,改善混凝土界面结构,提高强度和耐久性。
劣质粉煤灰的主要特点是:玻璃珠体少,需水量大,使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水,降低混凝土的工作性能,易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。
优质粉煤灰对混凝土的性能影响(1)工作性能粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配,降低空隙率,释放水泥颗粒间的“填充水”,改善混凝土工作性。
粉煤灰中含有大量球形玻璃体,起到“滚珠、轴承”润滑效应,减少颗粒间的摩擦力,改善混凝土的工作性。
粉煤灰活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度损失。
优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥,使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。
粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的浆体量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗离析能力,减水泌水,改善混凝土工作性能,使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性,便于混凝土的施工。
(2)力学性能粉煤灰自身不能进行水化反应,只能与水泥水化产物进行二次水化,因此,用粉煤灰等量替代水泥后,早期强度将会降低,随着二次水化的进行,中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。
随着粉煤灰替代水泥量的增加,早期强度逐渐降低,但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快,而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。
(3)耐久性能以粉煤灰代替部分水泥,降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量,可以提高混凝土的抗渗性能。
粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快,碳化深度的后期增长相对较慢。
混凝土添加粉煤灰有什么作用,是好是坏,一次给你讲清楚
混凝土添加粉煤灰有什么作用,是好是坏,一次给你讲清楚随着建筑技术的不断发展,我们对于混凝土的性能要求也越来越高。
在混凝土工程中,为了提高混凝土的性能和降低成本,常常会添加一些掺合料。
其中,粉煤灰作为一种常见的掺合料,被广泛应用于混凝土生产中。
那么,混凝土添加粉煤灰到底有什么作用?是好是坏呢?本文将为您深入解析粉煤灰在混凝土中的影响,让您一次了解清楚。
谈及粉煤灰砼界小编不得说一下现在粉煤灰的应用现状,我们不难发现,混凝土行业中对粉煤灰的需求正迅速增长。
这一趋势源于混凝土中越来越多地使用粉煤灰的实践。
然而,粉煤灰的资源分布并不均匀,这导致许多地区的优质粉煤灰供应短缺,甚至有些省份连二级灰的供应都面临困难。
这一现状,无疑给混凝土的生产和应用带来了一定的挑战。
1、什么叫做粉煤灰?那么,什么叫做粉煤灰呢?对于一些行业外的人或者很少接触材料技术性问题的人有些陌生。
粉煤灰在混凝土生产中扮演着重要角色,而且它是一种环保型材料。
粉煤灰,也被称为烟灰,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。
粉煤灰对高性能混凝土的影响
粉煤灰对高性能混凝土的影响摘要:粉煤灰虽然作为一种废渣物质,但由于其自身的特性使人们对它给以关注,尤其是它所具有的特性对高性能混凝土具有重大的影响,更是增加了高性能混凝土的应用性。
文章通过对粉煤灰的特性的研究,指出了粉煤灰对高性能混凝土的影响,使得人们对粉煤灰有更深层次的认识。
关键词:粉煤灰;高性能混凝土;影响粉煤灰是一种绿色环保型材料,在混凝土的生产当中不可缺少,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、减小大体积混凝土的水化热等。
在实际的工程中,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,但当钻心时,其强度却可达到设计的要求。
一、粉煤灰的性能粉煤灰是锅炉中的煤被燃烧充分后所余下的废渣,虽然它表面上看是煤粉的废料,但是粉煤灰却具有其独特的性能以致能够提升混凝土强度的特性。
第一,形态和颜色。
粉煤灰的外观像水泥一样的流状固体,但是它的颜色却因为粉煤灰的组成成分和细度的不同而产生变化。
粉煤灰有很多种类,所以其颜色也具有很多种,即使是相同成分的粉煤灰,因为成分所含量的多少颜色也会有所变化,如低钙粉煤灰,它的颜色就会根据碳的含量变化从乳白色变化为灰黑色。
第二,粉煤灰的需水量比。
粉煤灰的优越性表现在将他掺入到混凝土中,不会像其他类火山灰那样增加混凝土中的用水量,而且相反,粉煤灰还可以降低混凝土中的用水量。
目前,需水量比指标已经被做为粉煤灰的质量指标,许多建筑工程在购买粉煤灰时也要根据其需水量比指标进行质量的验证,以保证混凝土的质量。
第三,粉煤灰的活性指数。
粉煤灰与火山灰不同,它的组成颗粒中并不是全部具备火山灰的特性。
但是,在经过一系列的化学变化后也会呈现出火山灰的特性,如,将组成成分中具备含有硅酸离子的盐类物质放入碱性溶液中就会让粉煤灰显现火山灰的性质。
第四,粉煤灰的固定性和干缩性。
粉煤灰的固定性主要是指粉煤灰对混凝土的耐久性的影响程度,这种性质虽然与粉煤灰的化学性质有关,但确是一个物理指标。
简述循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响
简述循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响循环流化床粉煤灰(CFBC灰)是一种常见的工业废弃物,由于其在环保及资源综合利用方面的优势,已经得到了广泛的应用。
粉煤灰是一种优良的水泥掺合材料,可以对水泥的性能产生显著影响。
本文将围绕着循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响进行简要的介绍。
循环流化床粉煤灰对水泥的性能影响主要体现在以下几个方面:1. 减少热水反应的发生热水反应是指粉煤灰与水泥胶浆中的氧化镁等水化物发生反应,产生膨胀物质,导致混凝土膨胀和开裂。
循环流化床粉煤灰中的氧化镁和氧化钙含量较低,可以有效地减少热水反应的发生,提高混凝土的抗裂性能。
2. 提高混凝土的耐久性循环流化床粉煤灰中含有大量的硅酸盐和氧化铝等活性成分,可以与水泥中的氢氧化钙反应生成新的水化物,并填充水泥胶凝体系中的孔隙,提高混凝土的致密性和耐久性。
粉煤灰中的微细颗粒可以填充水泥基体中的细微空隙,减少混凝土的渗透性,延缓混凝土的老化过程。
3. 改善混凝土的工作性能添加适量的循环流化床粉煤灰可以改善混凝土的工作性能,提高混凝土的流动性和抗渗性。
粉煤灰中的微细颗粒可以填充水泥基体中的细微空隙,降低混凝土的黏稠性,使混凝土更易于施工和浇筑。
4. 降低水泥生产成本循环流化床粉煤灰是一种廉价的原料,添加适量的粉煤灰可以降低水泥生产成本,提高水泥的经济性和可持续性。
粉煤灰还可以减少水泥的用量,降低混凝土的碳排放量,符合可持续发展的要求。
通过以上分析可以看出,循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响主要体现在改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗裂性能、提高混凝土的耐久性以及降低水泥生产成本等方面。
在水泥生产和混凝土工程中广泛应用循环流化床粉煤灰,不仅可以有效地提高水泥和混凝土的性能,还可以实现资源综合利用和环保减排的目的。
需要指出的是,在应用循环流化床粉煤灰时,需注意以下几点:1. 确定合理的掺量循环流化床粉煤灰的掺量应根据水泥类型、混凝土性能要求和粉煤灰的活性进行合理确定。
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。
几种劣质粉煤灰对混凝土性能的影响
几种劣质粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰是煤炭燃烧时产生的一种工业废弃物,通常具有高活性和潜在的胶凝性能。
粉煤灰在混凝土中的应用被广泛研究,因其对混凝土性能具有积极的影响。
然而,一些低质量粉煤灰会对混凝土性能产生负面影响。
以下是几种劣质粉煤灰对混凝土性能可能产生的影响:
1.活性降低:劣质粉煤灰中可能存在着较高的无机杂质含量,如铁、铝等金属氧化物。
这些杂质的存在会降低粉煤灰的活性,使其不能发挥良好的水泥胶凝功能。
因此,在使用劣质粉煤灰时,混凝土的强度和硬化速度可能会降低。
2.体积稳定性降低:劣质粉煤灰中可能含有较高的有机杂质,如挥发分和煤渣。
这些有机杂质在混凝土中会发生热解和燃烧,产生气体和水蒸气。
这些气体和水蒸气会导致混凝土体积变化,从而降低混凝土的体积稳定性。
此外,有机杂质的存在还可能导致混凝土的强度和耐久性降低。
3.损伤性物质溶出:劣质粉煤灰中可能含有一些有害物质,如重金属和硫酸盐。
这些有害物质可能会从粉煤灰中溶出到混凝土中,并对混凝土的性能产生负面影响。
例如,重金属的溶出可能会导致混凝土的腐蚀和劣化,硫酸盐的溶出可能会引起混凝土的硫酸盐侵蚀和脱钙现象。
4.粒径分布不均匀:劣质粉煤灰的颗粒可能具有较大的粒径分布不均匀性,这可能导致混凝土的工作性能受到影响。
例如,颗粒分布不均匀可能导致混凝土的黏性增加,从而使混凝土的流动性降低。
因此,在使用粉煤灰时,选择优质的粉煤灰非常重要。
优质粉煤灰具有较低的杂质含量和较高的活性,能够对混凝土产生积极的影响。
此外,
通过合理的掺量和搅拌工艺参数的优化,可以进一步提高劣质粉煤灰在混凝土中的应用效果。
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。
粉煤灰对混凝土性能的影响
1、粉煤灰对混凝土和易性的影响在优质(如I级)粉煤灰中大量的微型颗粒对混凝土中较大颗粒骨料之间的啮合产生润滑作用,减少用水量,一般优质灰可减少用水量5%~8%:另一方面由于粉煤灰的密度较低(只相当水泥密度的2/3)在用等量取代水泥时,掺加粉煤灰后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,粉煤灰中微型颗粒填充混凝土的内部孔隙,从而改善混凝土内部结构,进而使混凝土内部的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,而富有粘聚性,提高混凝土搅拌过程中的各项性能,这种性能的提高尤其适用于混凝土用于泵送运输方式。
混凝土泵送运输情况下,掺入一定比例的粉煤灰,可以有效提高混凝土的可输送性,节省混凝土中的水泥用量,并一定程度上对泵送机械起到保护作用。
2、粉煤灰对混凝土含气量的影响混凝土工程中掺入粉煤灰会导致混凝土中含碳量增加,进而引起混凝土搅拌过程中含气量的降低,比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多,往往使要达到一定要求含气量,必须掺加比普通混凝土多数倍的引气剂用量。
由于粉煤灰有一定的缓凝作用,混凝土掺加粉煤灰后,会增长混凝土的凝结时间,粉煤灰掺量越大,混凝土凝结时间越长。
3、粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰火山灰效应和减水效果是粉煤灰影响混凝土强度的两个决定性因素。
粉煤灰品质越好,其减水效果越明显,在某些一定的和易性和胶材用量条件下,减水意味着减小水胶比,有利于提高强度。
由于水泥的胶凝性比粉煤灰的胶凝性高,所以粉煤灰需要在催化剂的作用下产生二次水化反应。
因此,混凝土在掺入粉煤灰后会出现早期混凝土强度提升缓慢,后期提升快的特点。
掺加粉煤灰混凝土的3,7d 强度低于不掺的混凝土,但是到了90d,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。
水工混凝土工程中,利用掺入粉煤灰后混凝土后期强度提升快的特点,可以有效提高和改善混凝土的各项性能。
粉煤灰对混凝土的影响
一、粉煤灰对混凝土的正面作用(1)混凝土拌和料和易性得到改善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。
(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量,且粉煤灰水化放热量很少,从而减少了水化放热量,因此施工时混凝土的温升降低,可明显减少温度裂缝,这对大体积混凝土工程特别有利。
(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用,混凝土的密实度提高,界面结构得到改善,同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低,因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大,吸附能力强,因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱,并与碱发生反应而消耗其数量。
游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。
通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。
粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低,但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高,因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下,可以减少水泥用量约10%~15%,因而可降低混凝土的成本。
二、粉煤灰对混凝土的负面作用(1)强度发展较慢、早期强度较低由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料,故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土,且粉煤灰掺量越高早期强度越低。
但对于高强混凝土,掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。
粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢,故为保证强度的正常发展,需将养护时间延长至14d以上。
(2)抗碳化性、抗冻性有所降低粉煤灰的二次水化使得混凝土中氢氧化钙的数量降低,因而不利于混凝土的抗碳化性和钢筋的防锈。
而粉煤灰的二次水化使混凝土的结构更加致密,又有利于保护钢筋。
因此,粉煤灰混凝土的钢筋锈蚀性能并没有比普通混凝土差很多。
粉煤灰对混凝土性能影响
粉煤灰对混凝土性能影响摘要:本文介绍了粉煤灰的组成及其在混凝土中的作用效应,并对粉煤灰的掺杂对混凝土性能的影响进行了详细分析。
认为在保证混凝土强度和耐久性的条件下,粉煤灰适量的加入可以改善混凝土的各项性能。
关键词:粉煤灰;混凝土;作用效应;性能中图分类号:tg335.58 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0210-01众所周知,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[1]。
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。
文献表明[2]:使用粉煤灰取代部分水泥,在不影响混凝土强度的前提下,它可以降低混凝土水化热引起的温度升高、防止混凝土开裂、改善混凝土耐久性的作用。
本文主要介绍了粉煤灰在混凝土中的作用效应及其对混凝土性能的影响。
一、粉煤灰的组成及其特性粉煤灰是一种铝硅质材料,其化学成分主要为sio2和al2o3,密度为0.65-0.78g/cm3。
一般含35%-55%的si02和15%-40%的al2o3。
早在1933年,davis就提出粉煤灰具有火山灰性。
这种性能主要来自于低钙玻璃体,而与石英、莫来石、赤铁矿等晶态物质无关。
石英、莫来石等的存在会导致粉煤灰的活性下降,而低钙玻璃体的含量越高,粉煤灰活性越大。
粉煤灰的颗粒形状及大小对粉煤灰的活性有较大影响。
粉煤灰中5-45μm的细颗粒愈多,活性愈高;80μm以上颗粒愈多,则活性愈低。
另外,细小的密实球形玻璃体含量愈高,粉煤灰的活性也愈高,制成水泥标准稠度需水量也低;不规则的多孔玻璃体含量多,粉煤灰的活性下降,其制成水泥标准稠度需水量增高。
粉煤灰对混凝土早期工作性能的影响分析
粉煤灰对混凝土早期工作性能的影响分析
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【 摘
要】 粉煤灰是混凝土的主要掺合料之一 , 掺加粉煤灰直接影响到混凝土的各方面性能 。本文 阐述 了粉煤灰的一些性质 , 如粉煤灰 的形态效应 、 混凝土 改善 工作性
量明显降低。 2 2坍 落度 .
表 31
活性效应、 微集料效应及粉煤 灰的掺量对混凝 土的工作性 、 粉煤灰混凝 土的凝 结性 能、 煤灰 混凝土 的水化 热。 粉
[ 关键词】 粉煤灰 0 概述 、 粉煤灰为电厂燃烧原煤排 出的工业废渣 , 一方面粉煤灰直接露天 堆放 污染环 境 , 占用 土地, 害周 围的生态平衡 , 危 给人类 的健康 带来 极大 的危 害; 另一方面粉煤灰作 为建工 、 材的原料 , 入水泥混凝 土中, 建 掺 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 , 节 硬 化 过 程 , 改 善 调 能 成品的某些性能, 是水 泥 混 凝 土 中最 常 用 的 活 性 混 合 材 料 。粉 煤 灰 作 为 混 凝土的掺合料 历来是人们研究 的重点 。在现代建筑 中, 粉煤灰混凝土 以其 强度高、 耐久性好 、 易性好而广泛应 用于工业 民用 建筑 、 口码头 、 路 和 港 道 桥梁及水利工程 中, 为各类建筑 的首选类型 。 成
土后 期 强 度 的 增 长 。
入, 都使混凝土 的流动性有所提 高。 原状粉煤灰对混凝土的贡献, 由于球 是 形颗粒在混凝 土中起滚珠润滑作用 ; 而磨细粉煤灰使混凝土流动 性提 高的 原 因, 可能是 由于粉磨 过程 中使“ 子母珠 ” 中的微珠释放 出来, 这些微珠 也 起到滚珠润滑作用 。
粉煤灰对混凝土性能的影响浅析
粉煤灰对混凝土性能的影响浅析粉煤灰是燃煤烟道中收集的烟尘,不能单独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能,降低水化热,调节硬化过程,是水泥混凝土中最常用的活性混合材料,在水泥混凝土硬化阶段,粉煤灰中的活性组分与水泥水化生成的游离石灰结合生成新的胶结物质,不间断填充水泥混凝土的内部孔隙使水泥混凝土更加密实,比普通混凝土的强度更高,耐久性更好。
1 粉煤灰作用及机理分析由参考文献【1】可知:粉煤灰是一种呈玻璃态实心或空心的球状微颗粒,比水泥粒子小得多,比表面积大,表面光滑致密,其成分主要是活性氧化硅或氧化铝。
掺入混凝土中的粉煤灰主要产生以下几方面影响。
1. 1 粉煤灰的形态效应所谓形态效应,泛指各种应用于混凝土中的矿物质粉料,由其颗粒的外观形貌、表面性质、内在结构、颗粒级配等物理性状所产生的效应。
铝硅酸盐玻璃微珠、海绵状玻璃体是粉煤灰的主要矿物组成,这些球状玻璃体表面光滑、粒度细,质地致密,内比表面积小,由于粉煤灰微粒的作用,使水泥浆体中颗粒均匀分散,扩大了水泥水化空间和水化产物的生成场所,从而促进了初期水泥水化反应;不仅使水泥浆需水量小,而且它们往往填充水泥浆体孔隙中,使混凝土密实性大大提高,或者在相同用水量的情况下,可增大流动性,改善工作性和可泵性。
因此,形态效应既直接影响新拌混凝土的流变性质,也直接影响硬化中混凝土的初始结构。
1. 2 粉煤灰的微集料效应粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰微细颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中,就像微细的集料一样,阻止了水泥颗粒的相互粘聚,而处于分散状态,有利于水化反应的进行,同时减少了用水量,硬化后混凝土孔隙率降低,使密实度得以提高。
微集料效应可以明显增强硬化浆体的结构硬度。
1. 3 粉煤灰的活性效应粉煤灰的活性效应也称火山灰效应,是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。
粉煤灰活性的来源:从物相结构上看,主要来自玻璃体,玻璃体含量越高,活性也越高;从化学成分上看,主要来自活性SiO2 和A12O3,含量越多,粉煤灰活性也越高,粉煤灰中的活性成份SiO2 和A12O3 与水泥的水化产物在水溶液中发生反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙,上述这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的,大大降低了混凝土内部的孔隙率,改变了孔结构,提高了混凝土的密实度;另外还有细度因素,粉煤灰越细,表面能越大,提供化学反应的作用面越多,活性也越高。
粉煤灰对混凝土性能的影响
粉煤灰对混凝土性能的影响摘要:粉煤灰对混凝土性能的改变分为三个阶段,在这三个阶段以后,会逐渐对混凝土的下列性能产生影响,如强度,和易性,收缩,徐变,碳化性能,钢筋锈蚀,水化热等。
粉煤灰混凝土的性能粉煤灰对混凝土性能的改变可分为三个阶段: 1 .新拌混凝土阶段: 影响混凝土的凝结时间,改善和易性,改变流变性质,提高可泵性等; 2 .硬化中的混凝土阶段: 调节硬化过程,降低水化热; 3 .硬化后的混凝土阶段: 提高后期强度,提高各项耐久性,如抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性,抑制碱—集料反应等。
1强度粉煤灰对混凝土强度有三种影响:减少用水量、增大胶结材含量和通过长期火山灰反应提高其强度。
低钙粉煤灰中的微粒为硅氧四面体结构,自身的活性很低。
在水泥的最终产物中,高碱性水化硅酸钙和Ca(OH)2胶体的结晶强度很低,特别是Ca(OH)2仅是托勃莫来石强度的1-2%,而Ca(OH)2 的体积占整个水泥石体积的25%。
粉煤灰中含有的大量的硅、铝氧化物,能逐步与Ca(OH)2及高碱性水化硅酸钙发生二次反应,生成强度较高的低碱性水化硅酸钙,这样,不但使水泥石中水化胶凝物质的数量增加,而且也使其质量得到大幅度提高,有利于混凝土强度的提高。
同时,粉煤灰的掺入可分散水泥颗粒,使水泥水化更充分,提高水泥浆的密实度,使混凝土中骨料与水泥浆的界面强度提高。
粉煤灰对抗拉强度和抗弯强度的贡献比抗压强度还要大,这对混凝土的抗裂性能有利。
粉煤灰混凝土的弹性模量与抗压强度相类似,早期偏低,后期逐步提高,到28d时可比基准混凝土提高5-10%。
与钢筋的握裹力,粉煤灰混凝土的28d粘结强度基本与等标号的基准混凝土相同,但粉煤灰混凝土的均匀性好,粘结强度试验值的离散性比基准混凝土好粉煤灰的二次水化反应一般在混凝土浇筑14d以后才开始进行,在温度低时,该反应所需的时间更长。
如果对混凝土的早期强度有严格要求,粉煤灰的掺量不宜超过30%,冬季施工非大体积混凝土时,粉煤灰的掺量不宜超过20%。
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粉煤灰对混凝土性能的影响
粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟气中收集到的细粉末,是一种具有潜在活性的火山灰掺和料,含有大量玻璃体,这种玻璃体主要由具有化学活性的SiO2和Al2O3组成。
从外观看,其颗粒呈球型,表面光滑。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一,现阶段我国年排渣量已达3000万t。
随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
因此,粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。
一、粉煤灰的性质
1.1 物理性质
粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。
由于粉煤灰的组成波动范围很大,这就决定了其物理性质的差异也很大。
粉煤灰的基本物理性质见表。
粉煤灰的基本物理特性
项目范围均值
密度/(g/cm3)1.9~2.9 2.1
堆积密度/(g/cm3)0.531~1.261 0.780
比表面积(cm2/g)氧吸附法800~19500 3400
透气法1180~6530 3300
原灰标准稠度/% 27.3~66.7 48.0
需水量/% 89~130 106
28d抗压强度比/% 37~85 66
粉煤灰的物理性质中,细度和粒度是比较重要的项目。
它直接影响着粉煤灰的其他性质,粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大。
粉煤灰的细度影响早期水化反应,而化学成分影响后期的反应。
1.2 化学性质
粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料,它本身略有或没有水硬胶凝性能,但当以粉状及水存在时,能在常温,特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下,与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应,生成具有水硬胶凝性能的化合物,成为一种增加强度和耐久性的材料
二、粉煤灰使用的优点
在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土地修饰性。
三、在施工中适当掺入粉煤灰,可以改善混凝土性能,达到预期效果
3.1 混凝土的和易性
和易性是混凝土性能中一项十分重要的技术性质。
良好的和易性,能使混凝土拌合物易于施工操作,其质量均匀,成型密实。
在混凝土施工中,如果用粉煤灰替代部分水泥或者细骨料,可以在保持原有和易性的情况下,减少用水量及混凝土的泌水率,防止离析;或者保持用水量不变时,增大塌落度(通常和易性以塌落度的方式来测量)。
这是因为粉煤灰是由大小不等的球状玻璃体组成,表面光滑致密,在混凝土拌和中起到润滑的作用。
同时,粉煤灰颗粒比水泥颗粒小,均匀分布在水泥颗粒中,阻止了水泥颗粒粘聚,使存在于水泥颗粒之间的部分自由水释放出来,从而改善其和易性。
3.2 混凝土的强度值
混凝土的抗压强度值通常作为评定混凝土质量的重要指标。
以部分粉煤灰取代水泥时,由于粉煤灰在水泥浆体中并不参与化学反应,真正作为胶凝材料的是水泥,而胶凝材料的水化产物是混凝土中各材料组合在一起的纽带,也是最容易受到破坏的部分。
在混凝土成型的后期,粉煤灰中的火山灰质活性料生成物,与水化产物结合在一起,导致混凝土早期强度可能稍有降低,而后期强度则比普通混凝土稍高或与之相等。
如果大掺
量粉煤灰,混凝土强度值要比普通混凝土强度值偏低。
3.3 混凝土的热学性能
在混凝土拌和过程中,水泥水化时集中放出大量的热,特别是大体积混凝土,施工时,白天与晚上以及混凝土表面和内部温差大,易产生裂缝。
由于粉煤灰活性比水泥低,水化时不参与水化反应,若适量掺入粉煤灰,可以相对减少胶凝材料中熟料C3S和C3A相对含量,水化时水化热相应降低,可以防止施工中混凝土开裂。
同时,使混凝土干缩减少5%,弹性模量提高5%~10%。
3.4 混凝土抗碳化性能
混凝土碳化指水泥石中水化产物与环境中的CO2作用,生成碳酸盐或者其他物质的反应。
由于粉煤灰在常温下发生的化学反应慢,混凝土中的碱含量与吸收的CO2的能力降低,在一定程度上,改善了混凝土的孔结构,提高了混凝土的密实度,改善其抗碳化性能。
3.5 混凝土抗渗性
由于粉煤灰取代部分水泥或细骨料,在保持原来和易性基础上,能减少用水量,相应降低水灰比。
另外,粉煤灰的活性物质发生二次水化反应,使得粉煤灰具有一定的胶凝性,填充了水泥水化后微小空隙,使混凝土密实度得以提高。
因此,适量掺入粉煤灰,其抗渗性比普通混凝土好,且在使用时采用超量取代要比等量效果更好。
3.6 钢筋抗锈蚀性
粉煤灰与混凝土中Ca(OH)2发生反应,降低了混凝土中的碱性,对钢筋锈蚀不利。
基于以上几点,适量掺入粉煤灰对于混凝土性能改善起到良好的作用。
随着建筑业的发展,粉煤灰在建筑施工中应用会越来越广泛,其重要性更加受到重视。
对于Ⅱ级粉煤灰,它的掺入对混凝土用水量影响不大,对于这种粉煤灰,固定水胶比的掺人方式与固定胶材用量的掺人方式是一致的。
以这种方式掺人Ⅱ级粉煤灰,在早龄期,混凝土的力学性能随粉煤灰掺量的增加而降低;在晚龄期,如若掺量较小,则粉煤灰混凝土的力学性能可以赶上和超过不掺粉煤灰的混凝土,但若掺量较大,粉煤灰混凝土的力学性能则低于不掺粉煤灰的混凝土。
用粉煤灰取代砂,可提高混凝土的力学性能。
用Ⅱ级粉煤灰超量取代水泥,由于用水量基本不变,只有胶材用量的增加引起水胶比的变化,这是否能提高混凝土的力学性能,取决于粉煤灰的超代系数。