粉煤灰活性激发剂的试验研究

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试验 编号
图 １ 抗 折 强 度 对 比图
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研究重点之一。
每组 ３个试件 。 煤灰 胶砂试件 制备 时 ， 粉 先将称量好的粉煤灰 、
水泥 、 、 发剂和减水 剂装在袋 子中 ， 砂 激 手工预混均匀 。 然后 再 倒 人称量好 的水 中 ， 放置 于行星搅拌机 上进 行机械搅 拌 ， 至搅
拌均匀为止 。 最后用振动台装模成型 ， 将试模和下料漏斗卡紧在
０ 引言
粉煤灰是煤燃烧后 的烟气中的细灰 ， 具有低 的火山灰活性。 粉煤灰 的活性 主要取决 于其内部玻璃体的化学活性 ， 包括玻璃
体 中可溶的 ｓＯ 、 １ 的含量和玻璃 体的解聚 能力 ［ 要 提高 ｉ２Ａ ： １ ］ 。
粉煤灰 的早期化 学活性 ， 必须 破坏表 面致 密玻璃 质外 壳 ， 内 使 部可溶 性的活性 ｓｏ 、 １ ｉ：Ａ２ 释放 出来 ， 将 网络聚集体 解 聚 、 ０ 并
・６ ・ ３
表 １ 粉煤灰胶砂试验方案
撑 圆柱 ， 通过加荷 圆柱 以（ ０ １ ） ／ 的速率 均匀地将 荷载垂 ５￣ ０ Ｎｓ 直地加在棱柱体相对侧面上 ， 直至折断 。 同一组试件抗折强度 取
的平均值作为该组试件的抗折强度 ， 试验结果见表 ２ 。
表 ２ 抗 折 强 度试 验 结 果
瓦 解 阁 。
级水泥 ； 中砂 ， 细度模数为 ２ ； ． 自来水 ； ８ 激发剂有 ５ ： 种 硫酸钠 、 熟 石灰、 硅酸钠 、 石膏 、 硫酸钠熟石灰复合剂 ； 减水剂： 聚羧酸。
粉煤灰 占胶凝材料 的 ９ ％； 泥 占胶凝材 料的 ５ 水灰 比 ５ 水 ％；
取 ０４ ； ． 灰砂 比取 １ ．； ５ ： ５ 激发剂按胶凝材料 的 ２ ２ ％来添加 ； 了 为 得到相 同稠度 的粉煤灰 胶砂 ， 在低钙粉 煤灰胶砂 中 ， 减水剂 按 胶凝材料 的 Ｏ５ ．％来 添加 ， 在高钙粉煤灰胶 砂 中， 按胶凝 材料 的 ０１ ．％来添加 。 按灰砂总量 ２０ ０ ０ ｇ配料 ， 具体配合 比见表 １ 。
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Ｚ ＨＡ ＮＧ Ｙａ ｇ１ ／Ｓ － ｎ ＣＨＥＮ Ｂｉ ｇ ， ｎ ，Ｌ ｉ ２ ｐｉ ｇ ， ｎ ＺＨＡＯ Ｓ －ｉ ｃ ｒ ， ｃ ａ ｄＣ ｖ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｓ ａ ｇ ａ ａ ｔｎ ｎｖ ｒ ｔ ， ｈ ｇ ａ ０ ２ ０ Ｃ ｉａ Ｉ Ｃｏｌ ｅ Ｎａ ａ ｈｔ ｔ ｅ Ｏ ｅ ｎａ ｉ ｉＥ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈ ｈ ｉ ｉｏｏ ｇＵ ｉｅ ｓ ｙ Ｓ ａ ｈ ｉ ０ ４ ， ｈｎ ｅ ｏ Ａｒ ｅ ｕ ｎ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｎ ２ ２ Ｄｅ ａｔ ｎ ｆ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｇ Ｎａ ｙ ｇＩｓ ｔｔ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｎ ａ ｇ４ ３ ０ Ｃ ｉａ ． ｐｒ ｍｅ ｔ Ｃ ｖ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｎ ａ ｔｕ ｅ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎａ ｙ ｎ ７ ０ ４， ｈ ｎ ） ｏ ｎ ｎ ｎｉ
时对低钙粉煤灰和高钙粉煤灰也进行 了对 比试验分析。 对于大掺量粉煤灰构件来 说 ， 为了提高其 早期强度 ， 应选用高钙粉煤灰 ， 活性激发
剂宜选石膏或硫酸钠熟石灰复合剂 。 关键词 ： 粉煤灰 ；活性激发剂 ；胶砂 中图分类号 ： Ｔ ２ ．４ Ｕ５ ８０ ２ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ — ５ ０ ２ １ ）９ ０ ６ — ２ ０２３５（０２０—０３０
１ ． 抗压强度试验 ．２ ２ 使用 Ｙ ２０ Ａ一０ ０型电液式压力试验 机进行粉煤灰 胶砂试件
的抗压强 度测 试 。 抗压强 度试 验在 折断后 的半截棱 柱体 上进
行， 受压面是试件 成型时 的两个侧 面 ， 面积为 ４ ０ｍｍｘ ０ｍｍ。 ４
半截棱 柱体 中心 与压力机 压板受 压 中心差应 在 ± ． ｌ ｌ ， ０５ ｌ 内 ｌ ｎ 棱柱体 露在压板 外 的部分约 有 １ ｌ 在 整个 加荷过 程 中以 ０ｎｍ。
制得 的粉煤灰胶砂试件的几何尺寸为 ４ ０ｍｍｘ ０ｍｉｘ ６ ｌ ， ４ ｎ １０ｒｎ ｒｌ
粉煤灰 ， 等量 取代水 泥 的用 量 ， 有降低 成本 、 具 保护 环境 的作 用， 同时还能够降低混凝土的水化热 ， 提高混凝土抗渗 等性能 。
大掺量粉煤灰混凝土的早期强度较低 ， 后期强度增 长明显。 如何 将粉煤灰的早期活性激发 出来 ， 一直是大掺量粉煤灰 混凝 土的
硫酸钠熟石灰 复合剂 的效果最佳 ， 次是 石膏 、 其 熟石灰 、 硫酸钠
・
・
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大 掺量 粉煤 灰混凝 土 （ ｉｈｖ ｌ ｙａｈｃｎｒｔ， ｈｇ ｏｕ ｆ ｓ ｏｃｅｅ 简称 ｍｅｌ Ｈ Ｆ Ｖ ＡＣ）是指粉煤灰掺加量大于 ４ ％的混凝 土。 Ｅ ３ ￣ ０ 混凝土 中掺入
按照 Ｇ ／ ６ １９（ｋ Ｂ Ｔ１ ７－ ９７ 泥胶砂强度检验方法》 １ ９ （ ７ 进行试验，
粉煤灰活性激发剂 的试验研 究
张 扬 １。李 四平 。陈 Ｉ ２ 兵 ，赵社 戌
（． １ 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院 ，上海 ２ ０４ ；２ 南 阳理工学院 土木工程系 ，河南 南 阳 ４ ３０ ） ０２０ ． ７０４ 摘 要 ： 通过粉煤灰胶砂试验 ， 对硫酸钠 、 熟石 灰 、 硅酸钠 、 石膏 、 酸钠熟 石灰 复合剂 ５ 硫 种粉煤灰活性 激发剂进行 了试 验对 比研究 ， 同
振 动台的中心 ， 将搅拌好 的全部胶砂均匀地装入下料漏 斗中， 开 动 振动 台 ， 胶砂通 过漏斗流人试 模 ， 振动 （２ ＋ ） 停 车 。 动 １０５ Ｓ 振
本试验选用两种粉煤灰 （ 低钙灰和高钙灰 ）并通过前 期的 ，
调研 工作 ， 出了对 粉煤 灰早 期活性激发有一定效果 的 ５种化 选 学激发剂 （ 硫酸钠 、 熟石灰 、 硅酸钠 、 石膏 、 硫酸 钠熟石 灰复 合 剂 ）对它们 的激发效果进行 了粉煤灰胶砂 的试验对 比分析 。 ，
收稿 日期 ：２ １－ ３ ０ ０ ２－ － ２ ０
使用 Ｄ ．００型 电动抗折试验机进行粉煤灰胶砂试件 的 ＫＺ５ ０ 抗折强 度测试 。 抗折 强度试验 以中心加荷法测 定抗折强度 。 将 试件一个侧 面放 在抗折试验机 支撑 圆柱 上 ， 试件长轴垂直于支
基金项 目 ：国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ １２ ５９８６ ）
２ １ 年 第 ９ 期 （总 第 ２ ５ 期 ） ０２ ７
Ｎｕ ｅ ｉ ０ ２ Ｔ ｔｌ ．７ ） ｍｂ ｒ ２ １（ ｏａＮｏ２ ５ ９ｎ
混
凝
Ｃｏ ｒ ｔ ｎｃ ｅ ｅ
土
原材料及辅助物料
Ｍ ＡＴＥＲ１ ＡＬ ＡＮＤ ＡＤＭ Ｉ ＣＬＥ ＮＩ
ｄ ｉ１ ． ６￣ｉ ｎ１ ０－５ ０ ０ ２０ ． ０ ｏ：０３ ９ ．ｓ． ２３５ ． １ ． ０ ９ ｓ ０ ２ ９２
ｏ ｅ ｘ ｒ ｆ ２Ｏ ｄＣ （ ｒ ｔ ｅｏ ＮａＳ ４ ａＯＨ）ｓｏｌ ｅｓｌ ｔｄ ｓ ｃｉａｏ． ｈ ｔ ｍｉｕ ｎ ａ ２ｈ ｕｄｂ ｅ ｅ ａ ｔ ｔｒ ｅ ｃ ａ Ｗｅ ｖ
Ｋａ ｏ ｄｓ ｆｙａｈ；ｃｉａｏ ； ｒａ ｙｗ ｒ ： ｌ ｓ ａ ｔｖ ｔｒ ｍｏ ｔｒ
（） １与无掺加活性激发剂 的 Ｆ０ 比 ，．（ ％硫酸钠 ）Ｆ２ ．对 Ｆ １２ 、．
（％熟石 灰 ） ．（％／ 酸钠 ）Ｆ４２ 膏 ） Ｆ５ １ 酸钠 ＋ ％ ２ 、 ３２ ｉ Ｆ ￣ 、＿（％石 和 ．（％硫 １
熟石灰复合剂） 的抗折强度和抗压强度均有不同程度的提高 ， 抗折 强度分别提高了 ２ ． ￣、５ ８ ０ ５ ９ １７ ５ ０ ９ ｏ ． ０、 ． ％、２ ． ％和 ２ ９ ２ 抗 ５／ ５ ８／ ３ ２ ４ ４ ． ％， ０ 压 强度分 别提 高 了 ７４％、４７ ％、． ％、８ ４ ．１ １．０ ３７ ７ ． ％和 ８ ．８ ０ ５ ６ ％。 ４ 所 以， 对于低钙粉煤灰来说 ， 在相 同粉煤灰活性激发剂用量下 ，
（ ０￣ ０ ） ／ 的速率均匀地加荷直至破坏 。 ２４ ０ ２ ０ Ｎ ｓ 取同一组试件抗
压强度的平 均值作为该组试件 的抗压强度 ， 试验结果见表 ３ 。
表 ３ 抗压 强 度试 验 结 果
２ 结 果 分 析
根据粉煤灰胶砂试件的抗 折和抗 压试验结果 ， 出抗折 强 做
度 对 比图 和抗 压 强 度 对 比图 ， 图 １２ 可 看 出 ： 见 、，
完毕， 取下试模 ， 用刮平尺刮去其 高出试 模的胶 砂并抹 平。 件 试 放置 ７ ｄ后拆模 ， 拆模后每天对试件洒水养护至 ２ ８ ｄ龄期 。
１ ． 试 验 测 试 与 结 果 ２
１ ． 抗 折 强 度试 验 ．１ ２
１ 试 验 概 况
１１ 试 验 设 计 ．
试验选用 的材料 ： 低钙粉煤 灰（ ）高钙粉煤灰 （ ； ・ ２ Ｆ、 ｃ）Ｐ Ｃ３ ． ５
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｅｅｐ ｒ ｎｓ ｆ ｙａｈｍｏｔｒｔｅａｔ ａｉｇｅ ｅｔ ｆ ｖ ｃｉａｏｓｏ ｆ ｓ Ｎａ Ｏ４Ｃ （ ｓ ｒｃ： ｙｔ ｘ ｅ ｍｅｔ ｏ ｆ ｓ ｒ ， ｃｉ ｔ ｆ ｃ ｆ ｅａｔ ｔｒ ｆ ｙａｈ（ ２ ， ａ ＯＨ）， ２ｉ３ＣａＯ４ｔｅｍｉ— ｈ ｉ ｌ ａ ｈ ｖ ｎ ｏｉ ｖ ｌ Ｓ ２Ｎａ Ｏ ， Ｓ ， ｘ Ｓ ｈ ｔｒ ｏ ＮａＳ ４ ｄＣ （ ｕｅ ｆ ２Ｏ ａ ｎ ａＯＨ）） ｓ ｏ ａｅ ｎ ｄ ｅｍｐ ｃ ｏ ｌｗ—ａ ｉｍ ｆ ｓ ｄｈｇ ・ａｃｕ ｆ ｓ ｎｔｅ ｃ ａｉａｐｏ ｅｔ ｓ ｆ ｙａｈ ２ ｗａ ｍｐ ｒｄａ ｔ ｉ ａｔ ｆｏ ｃｌ ｕ ｌ ｈａ ｉｈｃｌｉｍ ｌ ｈｏ ｈ ｍｅｈｎｃｌ ｒｐ ｒｅ ｏ ｆ ｓ ｃ ｈ ｃ ｙａ ｎ ｙａ ｉ ｌ