粉煤灰和矿粉对水泥水化热的影响研究

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非 常有益 。△
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龄期 ( d)
参 考文献 1 虹燕 , 李 丁铸, 锋 , . 邢 等 粉煤 灰 、 矿渣 埘水 泥水化 热
的影 响. 土.0 8 1 )5 ~ 7 混凝 2 0 ( 0 :4 5 . 2G / 2 5 - 2 0 BT 19 9 0 8水泥水 化热测 定方法 。中问国家 标准化 管理委 员会, 0 8 20 .
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( 上接第7 页) 5 质除总氮、 总磷两项指标超过《 地表水环境
质 量 标 准》 G 88 20 )I 标 准 要 求 外 , 他 指标 ( B33- 02 I类 其
岗南水库与黄壁庄水库梯级开发 、 联合运用 , 家庄城 市引水库水输水管道分别在两库设有独立 的引水 口, 两
。 一一 0
≯ ∥
潘 荣 生
一 云港 市通榆 河北 延送水 工程管 理处 连 0 4 0一 度梯度 , 使混凝土内部产生压应 力, 表面产生拉应力 , 而
混凝 土在早期 的抗 拉强度非常低 , 当拉应力超过混凝土
的极 限抗 拉 强 度 时混 凝 土 表 面就 会 产 生 裂缝 。 因此 , 控 制 大 体 积混 凝 土 水 泥水 化 热 对 于减 少 此类 裂 缝 、 高 混 提
图 2 不 同 龄期 水 化 热 曲 线
降低的幅度在减小 。对 比 1%、5 0 1%和 2 %的粉煤灰掺 0 量, 水泥水化热下降的幅度随粉煤灰掺量 的增大而增加 ,
但下降的幅度与粉煤灰掺量并不成正 比, 详见表 2 。
表2
材料 编号

对于纯水泥水化热各配合 比条件下 , 水花热下降的程度 ,
掺量 , 1%、5 掺 0 1%和 2 % 0 粉煤灰的水泥水化热在前两天 分 另 下 降 了 1 . 、0 % ,0 % 、6 %和 2. 、 0 49 1. 2 . % 5 5 1. 4 4% 9 2. 11 %。但两天后 , 掺粉煤灰 的水泥水化热下降幅度均大 于其掺量 ,这说明掺人了粉煤灰可以延缓水泥水化热的
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—一 泥+ % 灰+。 矿 水 2 粉煤 3% 粉 。

~ 一
的矿粉能够降低 17 ~ 天各龄期的水化热。

:、
d 同 时掺 人 粉 煤 灰 和 矿粉 能 够 降 低 水 化 热 的 放 热 . 量 , 延缓 水 化 的放热 速 率 , 于 提高混 凝 土早 期 的抗 裂 并 对
图 5 掺 3 %矿粉 后 各 龄期 水 化 热 降低 的百 分数 o
幅度 较小 。
b 掺人粉煤灰降低水化热的比例随着其掺量增加而 . 增加 , 但下降的幅度与掺量并不成正 比。
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库 可 同时 、 可 独 立 向石 家 庄 城 市 供 水 , 为对 方 的 城 也 互
均符合该标准 Ⅱ类标准要求。 水体中溶解氧 、 高锰酸盐指 数、 生化需 氧量 、 总氮 、 总磷 5 项指标浓度基本处于稳定 状态 , 总ห้องสมุดไป่ตู้浓度值范 围为 0 ~ . m /、 . 3 9 g 总磷浓度值范围 9 4 L
美国混凝土协会 A I C 对大体积混凝 土的定义为 : 体 积大到必须对水泥的水化热及其带来的相应体积变化采 取措施 , 才能尽量减少开裂的一类混凝土。 由此可见水泥 水化热对大体积混凝土开裂的影响程度。水泥放热的过
程线 见 图 l 。 f
对粉煤灰分别取代 1%、5 0 1%和 2 %水泥进行水化 0
掺人 2%的矿粉 的效果好 于掺入 1%矿粉的效果。对于 0 0 图 5 掺加了 3 %的矿粉 , 1 , 0 从 天到 7天的水化热都有所
响, 结论如下 : a 水泥水化热随龄期增加而增加 , . 掺人粉煤灰后 , 各 龄期水化热明显降低 , 但前期降低幅度较大 , 后期降低的
7 8
图 4 掺 2 %矿粉 后 各 龄 期水 化 热 降低 的百 分数 0
— 一
, 、1 T … | ,
, , L 1. J
C 1%和 2 %掺量 的矿粉并不能降低 7 .0 0 天后的水化
热 , 能很 大程 度地 放缓 水 化热 放热 的速率 ; 3%掺 量 但 而 0
、 二 、 、 :
热 的测定 , 同纯水 泥进 行水 化热 的 比较 。 配 合 比下 不 并 各
同龄期水化热曲线见图 2 。
从 图 1中可 以看 到 , 在最初 的几分钟 内, 水泥水 化 速率降低 , 但在 随后 的几小 时内 , 别是初凝到终凝期 特 间, 水化放热速率迅速增加 , 在终凝后达到峰值 , 在都在
热速率 的增加 , 温度也随着升高。在大体积混凝 土结构
蒋春祥等, 粉煤灰和矿粉对水泥水化热的影响研 究 3
表 1
材 料 编 号






∞ ∞ 舯 ∞ ∞ ㈣ l O 景

材 料 组 合
水 泥



粉煤 灰 ( ) g

9 1 5.% 9 2 2.% 8 9 8.%
956% . 931 .% 8 -% 93
就是 1 天的水化热降低没有效果 ,比不掺矿粉的水化热 还高 , 降低幅度 反而小 ; 但在 2天后 , 矿粉代替部分水泥 后的水化热降低幅度增加 , 但到了水化后期 , 掺矿粉降热
的效果不明显 , 4的曲线也显现出相同的规律 , 图 这说明
凝 土 质量 至 关重 要 。
2 试 验设置
21 试 验原 材料 .
水 泥采 用 P0 2 级普 通 硅酸 盐水 泥 ; 采 H实验 室 .4 . 5 水 j 自 水, 来 测定 水化 热 试 验 时将 水在 2 2  ̄ 恒 温 2h 粉 -0 4;
【 摘 要 】 本 文研 究 了水泥、 粉煤灰和矿粉替代 水泥 l 7天
为 O0 ~ .4 mgL .6 01 5 / 。

_ 水泥 + O l %粉煤 灰
水 泥 +1 %粉 煤 灰 5


* 一水伲 + 0 2 %粉 烁 , 火
f j l









龄期 ( d)
释放 , 使得早期水化热降低 , 3 同时掺粉煤灰与矿粉对水化热 的影响 . 2 对同时掺粉煤灰和矿粉的水化热进行测定 ,计算相
6 d
1o 0 %
7 d
1o 0%
2 3 4
8 .% 51 7 .% 95 7 .% 51
8 5 9.% 8 .% 36 7 .% 89
9 .% 22 8 .% 78 8 .% 22
934% . 8 9 9.% 8 .% 61
9 .% 45 9l9 _% 8 .% 75
煤灰 采 用 Ⅱ级灰 ; 粉采 用 ¥5 渣微 粉 。 矿 9矿
22 试 验方 法和试 验设 置 -
的水化热 , 比较 了各配合 比下水化热 的变化规律 。试验结果
表 明 : 用 粉 煤 灰 和 矿 粉 取 代 水 泥 后 , 凝 材 料 水 化 热 相 比 利 胶 于 纯 水 泥 水 化 热 有 所 降低 , 降低 的幅 度 与 它们 的水 泥替 代 但 量 不 成 正 比 ; 煤 灰 对 水 化 热 降低 程 度 初 期 好 于 末 期 , 粉 而矿
_ 江苏 省水利科学研究院 南京 一
浇 筑 过 程 中 . 于结 构 截 面大 、 积 大 、 泥用 量 大 , 由 体 水 水 泥 水 化 释放 出大 量 的水 化 热 , 由于混 凝 土 内部 和表 面的 散 热 条 件 不 同 , 凝 土 中心 温 度 很 高 , 样 就会 形 成 温 混 这
6 4 2 0 8 6 4 2 0


蒋春祥等, 粉煤灰和矿粉 对水 泥水化热的影响研 究
水泥 + 【 1%粉煤 灰 l
, 谢 …
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8 0 6 5 5 0
1 0 1 5 2 0
1 0 2 0 3 0
表 2中数据明确展示 了各配合比不同龄期水化热 占





纯水泥水化热的百分数 , 从这些数据可 以看出, 在前 2天


./




水泥
内,各配合 比水泥水化热下降的幅度均超过 了粉煤灰的
试验采用 《 水泥水化 热测定 方法》 G / 25 ~ ( BT I99
20 )规定 的溶 解热 法进 行 。 08 圜 通 过水 泥 、 煤灰 和 矿粉 不 同 的配合 比进 行试 验 , 粉 并 测定 各 配合 比下 1 、 天 、 、 天 、 灭 、 天 和 7 的 天 2 3天 4 5 6 天
粉对水化 热的降低不是 非常明显, 但能 明显地放缓水 化热放
热速 率 。
【 关键词 】 粉煤灰 矿粉
水泥
水化热
水 泥水化 热 ( 表 1。 见 )
3 试 验结果
l 引 言
经 过对 各 配合 比不 同龄 期 水泥 水化 热 的 试验 ,分 析 粉煤 灰 和矿 粉对 水泥 水化热 的影 响状 况 。 31 粉煤 灰 对水泥 水化 热 的影 响 .
、’~ 举

\ \、 ……一 ………
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1 2 3 4 5 n 7 1
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龄崩 l d)
龄期 ( d)
图 3 掺 1 %矿 粉 后各 龄 期 水 化 热 降低 的 百 分数 0
降低 , 但从两条曲线 的趋势来看 , 随着龄期的增加 , 水化
热 的总量会 越 来越 接 近 。
4 结

通过利用粉煤灰和矿粉取代部分水泥 ,测定各个龄 期 的水泥水化热 ,研究粉煤灰和矿粉对水泥水化热的影
掺入 1%或 2 %的矿粉 ,对于总 的水化热降低效果不 明 0 0
显; 但对于降低水化热放热的速度效果却非常显著, 而且
76
水 利 建设 与 管理 ・0 1 第 7期 21 年
承. 化 瓣壤 藤辩 精 对 水滤 .热 的 彰 蝻 赫_ 究


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- 连 云港市通榆河北延送水 工程管理处 一
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图 1 水 泥水 化 热 放热 曲线
水 泥( ) g
10 0
矿粉( ) g


3 4
水泥+ O 粉煤灰 1%
水泥+ 5 1%粉煤灰 水泥+ 0 2%粉煤灰
9 0
8 5 8 0
1 0
1 5 2 0

0 0
5 6 7
水泥+ O 1%粉煤灰+ O 1%矿粉 水 泥+ 5 1%粉煤灰+ 0 2 %矿粉 水 泥+ O 粉煤灰 + O 矿 粉 2% 3%
数 小 时 内完 成 。在混 凝 土 浇 筑 过程 中 , 着 水 泥水 化 放 随
从图 2中可 以看到 , 掺入了粉煤灰后 , 各龄期水泥水 化热均有不同程度的降低 ; 从曲线的斜率来看 , 13天 在 ~
内 ,水泥 水化 热 增加 较快 ,而到 后期 水化 热 放热 速 度放
缓 ; 曲线之间的间隔高度来看 , 从 掺入粉煤灰后 , 前期的 水泥水化热降低较多 , 而到后期 , 比于纯水泥 , 相 水化热
各龄期水化热降低的百分数曲线见 图 3 图 5 ~ 。 从图 3的曲线来看 ,掺加 了 1%的矿粉对于初期也 0
各 配 合 比水 泥 水 化 热相 对 纯 水 泥 水 化热 的百 分数
l d
1o 0 %
2 d
1o 0%
3 d
1o o %
4 d
1o 0%
5 d
1o 0 %
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