粉煤灰品质对混凝土性能的影响.pdf

1 0 8 低温建筑技术 2 0 1 0 年第 4 期( 总第 1 4 2 期) 粉煤灰 品质对混凝土性能的影响 范喜尧 ， 张海萌 ( 1 伊春市建筑工程公司 黑龙江伊春1 5 3 0 0 0 ； 2 黑龙江省联通公司。 哈尔滨1 5 0 0 0 1 ) 【 摘要】 着重研究了粉煤灰品质及掺量对不同强度等级混凝土性能的影响。结果表明： 对于同一强度等 级的混凝土， 掺加 I级粉煤灰时混凝土的各项性能均优于掺加 级粉煤灰的混凝土； 随着粉煤灰掺量的增加， 混 凝土的力学性能和抗渗性能均呈现增加后减小的趋势， 最佳掺量为 2 0 。 【 关键词】 粉煤灰品质； 混凝土； 耐久性 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 S 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 1 0 8 0 2 0引言 目前 ， 我国粉煤灰在建材、 建工、 筑路、 农业及工程 填筑等领域的应用都取得了丰硕的成果和宝贵经验。 同时也收到了明显的社会效益和经济效益。然而， 我 国电厂排放的粉煤灰品质极不稳定 ， 有大量的粉煤灰 烧失量超过 6 ， 有的达到 2 0 以上， 资源化性能差 ， 极大地限制了粉 煤灰 的应 用 的范 围和 数量 。据 有关 资料介绍， 1 9 9 7年全国排放粉煤灰已超过 1 亿吨， 成为 世界最大的排灰国， 造成了严重的环境污染并占用了 大量的土地。我国 2 0 0 0年粉煤灰数量达到 1 6亿吨 左右 。我 国能源结 构以煤灰为主 ， 今后 粉煤 灰的数量 越来越大， 不仅严重污染环境， 而且浪费大量资源， 因 此推广粉煤灰的综合利用技术成为废弃资源再利用 的重要课题 。 1 试 验条件 1 1 原材料 试验采用天鹅牌 P 0 3 2 5 和 P 0 4 2 5 普通硅酸盐 水泥； 中砂， 细度模数 2 9 ， 含泥量 0 9 ， 级配 良好 ； 5 2 0 m m连续级配碎石； 哈三发电厂生产的 I 级粉煤灰 和级粉煤灰， 性能指标见表 1 ； U N F一 5高效减水剂， 减水率 2 0 。 表 1 粉煤灰性能指标 1 2 配合比设计 本研究选择混凝土的抗压强度和抗折强度作为 配合比设计的主要依据( 见表 2 ) 。通过对不同掺量的 两种粉煤灰混 凝土 试件 的力学 性 能指标 和 基准混 凝 土进行对比， 来研究两种品质的粉煤灰在不同强度等 级混凝土中的最佳掺量。 2 粉煤灰对混凝土性能的影响 表 2 混凝土配合比 2 1 粉煤灰对混凝土力学性能的影响 I级 、 级 两 种 品 质 粉煤 灰 ， 不 同 掺 量 对 C 3 0 、 C 4 5 、 C 6 0 三个强度等级混凝土抗压强度及抗折强度的 影响见 图 1 和图 2 。 从图 1 可见不论是掺加 工 级粉煤灰还是 级粉煤 灰的混凝土， 与基准混凝土相比， 在早龄期 ， 随着粉煤 灰掺量的增加抗压强度均减小 ， 随着龄期 的延长， 其 强度发展规律呈现增大后减小的趋势； 对于不同强度 等级的混凝土， 在粉煤灰掺量2 0 时， 抗折强度随着 粉煤灰掺量的增加逐渐提高， 但是掺量超过 2 0 时 ， 抗折强度大幅度下降。从粉煤灰品质而言， 掺加 I级 粉煤灰能显著提高混 凝土 的力 学性能 ， 掺 加 级 粉煤 灰也能在一定程度上改善混凝土的力学性能， 但没有 掺加 I级粉煤灰的效果好。 范喜尧： 粉煤灰品质对混凝土性能的影响 1 0 9 罢 越 蛹 磊 N 粉煤灰掺量 ， ( & ) C 3 0 粉煤灰掺量 C4 5 图 】 粉煤灰掺量与混凝土抗压强度的关系 粉煤灰掺景 ， 图 2 粉煤灰掺景与混凝土抗折强度的关 系 2 2 粉煤灰对混凝土耐久性 能的影响 I 级、 级两种品质粉煤灰 ， 不 同掺量对 C 3 0 、 C 4 5 、 C 6 0 三个强度等级混凝土， 2 8 d 龄期时氯离子扩散 系数 的影响见表 3 。 表 3 粉煤灰对混凝土氯离子扩散系数的影响 罨 越 憩 幽 档 7 O 6 o 5 0 4 0 3 0 2 O 1 0 粉煤灰掺量 ， ( c ) c 6 0 由表 3可见， C 1 一 扩散系数随着混凝土强度等级 的升高而降低。对于同一强度等级的混凝土， 随着粉 煤灰掺量的增加混凝土的 c l 一 扩散系数亦是先减小后 增大， 在掺量为 2 0 时最小， 这是因为粉煤灰具有微 集料效应和形态效应， 粉煤灰的主要矿物组成是玻璃 体， 这些球形玻璃体表面光滑， 粒度细， 质地致密， 内比 表面积小 ， 对水 的吸附力小， 粉煤灰中的微细颗粒均 匀分布在水泥颗粒之中， 阻止水泥颗粒之间的相互粘 聚， 而处于分散状态， 有利于混合物的水化反应 ， 同时， 粉煤灰还具有火山灰效应 ， 粉煤灰中的活性成分 s i 0 2 和 A 1 2 0 3 与水泥和石灰的水化产物在有水情况下发生 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， 而这些反应几乎都是在水泥孔 隙中进行， 使得硬化后混凝土的孔隙率大大降低 ， 提 高了混凝土密实度。从粉煤灰品质角度来讲， 掺加 I 级粉煤灰混凝土的 C l 一 扩散系数 比掺加 级粉煤灰的 小， 这是因为不同品质的粉煤灰中， 火 山灰活性、 玻璃 体含量不同， 生成混凝土的密实度也不同。 3结语 ( 1 ) 随着粉煤灰掺量的增加 ， 混凝土的力学性能 和抗渗性能均呈现增加后减小的趋势， 最佳掺量为 2 0 。 ( 2 ) 相同强度等级， 掺加 工级粉煤灰混凝土的力 学性能和抗渗性能均优于掺加 级粉煤灰的混凝土。 参考文献 1 刘中心， 董凤芝， 杨新春 粉煤灰改性混凝土的研究进展 粉 煤灰综合利用 J 2 0 0 1 ， ( 6 ) ： 4 4 4 5 【 收稿日期 2 O O 9 一 o l 一 2 9 【 作者简介 范喜尧( 1 9 7 6 一) 。 男 ， 黑龙江双城人 ， 工程师， 从事 建筑施工管理工作。 ( 编辑陈伟) 善 蕊 辖 柏 m 5 0 善 避想