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粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用

粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用
粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用

摘要:粉煤灰、矿渣粉的双掺可提高混凝土工作性能,提高混凝土抗渗性能,降低水化热和提高混凝土强度,使高性能混凝土在工程中发挥更用效的作用。关键词:高性能混凝土粉煤灰矿渣粉双掺原材料的作用 0 引言据统计:在正常工作条件下,混凝土结构从建成到拆除重建的周期平均为40~50年。设计年限远大于40~50年,但普通水泥混凝土结构物容易表面开裂,受到盐类腐蚀,冻融剥蚀等危害所以无法实现预计的使用寿命,公元128年hadrin 大帝时期建造的一座建筑物如古罗马万神殿、古罗马圆形剧场、古罗马加尔输水道历时100多年的波特兰水泥混凝土建筑物等沿用至今,研究表明存在一种高耐久性的混凝土,这就是高性能混凝土。 1 高性能混凝土基本概念 1.1 什么是高性能混凝土高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。耐久性混凝土属于高性能混凝土的范畴,国家对高性能混凝土没有定义。一般认为,高性能混凝土是高工作性、高耐久性。 1.2 什么结构物是高性能混凝土根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,混凝土结构设计使用年限级别 2 为什么现代混凝土结构不耐久①水泥质量—过细、水化过快(c3a);②水泥用量—过多;③水灰比—过大;④混凝土早期强度—过高;⑤外加剂—过乱;⑥施工质量—较差。 3 如何实现混凝土的高性能化①增加混凝土的密实性;②增加钢筋的保护层厚度;③防止混凝土开裂;④改善粗骨料与水泥浆体间的薄弱界面和微结构;⑤阻挡和延缓各种有害物质侵入混凝土内部。 4 与普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下独特的性能 4.1 高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。 4.2 高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌和物应具有较高的流动性,混凝土在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。 4.3 高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 4.4 高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。 5 粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用 5.1 混凝土工作性能提高混凝土拌合物的和易性,流动性提高,塌落度保持性较好。混凝土粗、细骨料形成混凝土的骨架,其间有大量的空隙,这部分空隙在不使用掺和料时由水泥颗粒来填充,尽管水泥颗粒很小,但仍有空隙。在掺入矿渣粉和粉煤灰后,由于它们的粒径与水泥颗粒粒径形成粒径梯度,颗粒之间相互填充,因此可以进一步减少细集料颗粒间的空隙,使其更加密实,并且可以使得水泥颗粒间的水分得以释放,形成自由水,提高混凝土的流动性,这是矿渣粉和粉煤灰的微集料效应。另外粉煤灰的形态效应也使得混凝土的流动性很好,粉煤灰的矿物组成是海绵玻璃体和铝硅玻璃体微珠,这些球形玻璃体表面光滑,颗粒尺寸小,质地致密,在新拌合物中起到一定的润滑作用;矿渣粉与水泥颗粒之间及矿渣粉与矿渣粉之间接触点面积小,且矿渣粉的斥水作用使得对减水剂吸附作用也较弱,因此矿渣粉及粉煤灰的双掺可提高混凝土的流动性,和易性,减少塌落度损失。 5.2 混凝土抗渗性能的提高加入矿渣粉和粉煤灰后,其微集料效应和火山灰效应使得混凝土的结构更为致密,降低了孔隙率。由于矿渣粉的细度高于粉煤灰,复合掺加后使得材料颗粒间相互填充孔隙,使各组成材料紧密堆积,进一步降低孔隙率,从而增加混凝土结构的密实度,改善混凝土的抗渗性能。 5.3 降低水化热和提高混凝土强度掺入矿渣粉的混凝土的水化反应依赖于水泥水化反应产生的碱性物质的激发,生成凝胶体的速度远低于纯水泥混凝土,矿渣粉在水泥颗粒间起到分散剂的作用。而且粉煤灰在水泥水化初期不参与水化反应,而是与水泥水化产物ca(oh)2进行二次水化,滞后于水泥水化的过程,延缓了由于水化而产生的温升。同时由于矿渣粉及粉煤灰的掺加替代了大量的水泥,进一步

降低了水化热。在混凝土中加入矿渣粉和粉煤灰后,在混凝土内部的碱性环境中,矿渣粉和粉煤灰吸收水泥水化时形成的ca(oh)2,进一步水化形成c-s-h凝胶,使界面区的ca(oh)2晶粒变小,改善了混凝土的微观结构,使水泥浆体的空隙率明显下降,强化了集料界面的粘结力,使得混凝土的物理力学性能大大提高。另外矿渣粉和粉煤灰的微集料效应,使混凝土形成了微观的自紧密结构,提高了混凝土的强度。

粉煤灰配合比设计)

粉煤灰混凝土配合比设计 混凝土中掺人适量的粉煤灰,既可降低工程施工成本,改善混凝土的和易性、可泵性,增加混凝土的黏性,减少混凝土离析与泌水,又可使混凝土的凝结时间相对延长,坍落度损失减小,降低水化热,减少或消除混凝土中碱集料反应的危害。但也存在粉煤灰品质波动大,混凝土早期强度偏低的缺点。若在配合比设计时,对原材料、粉煤灰取代率及超掺量系数作正确选择,其混凝土能满足设计施工要求。本文论述桥梁结构中C25灌注桩、承台,C30墩帽及墩身,C40、C50后张法预应力混凝土箱梁的粉煤灰混凝土配合比设计,原材料选择及施工注意事项。 1 原材料 (1)粉煤灰:用于混凝土的粉煤灰按其品质分为I、Ⅱ、Ⅲ3个等级,主要技术指标见表1。 桥梁结构混凝土配合比设计时,选择I、Ⅱ级粉煤灰,其中I级灰用于强度大于40 MPa的混凝土,Ⅱ级灰用于混凝土强度等级小于C30的桩基、承台、立柱、墩台帽工程。 粉煤灰活性:粉煤灰越细,比表面积越大,粉煤灰的活性就越容易被激发,因此,所用粉煤灰越细,混凝土早期强度越高、耐久性越好。 粉煤灰烧失量对需水性影响显著,随粉煤灰烧失量增加,粉煤灰的需水量增加,当烧失量大于10%时,粉煤灰对流动扩展度无有利作用;粉煤灰含碳量增高,烧失量增大,在混凝土搅拌、运送、成型过程,粉煤灰更容易浮到表面,影响混凝土的外观与内在质量。另外,由于烧失量增大,还会降低减水剂的使用效果。 需水量与粉煤灰的细度、烧失量也有一定的关系,一般来说粉煤灰需水量越小,对混凝土性能越有利。粉煤灰越细,需水量越小;烧失量越大,需水量也越大。所以粉煤灰的需水量指标可以综合反映出粉煤灰的性能。 含水量过高,会降低粉煤灰的活性,直接影响使用效果。 SO3含量影响混凝土的强度增长极限和凝结时间,同时粉煤灰中SO3 含量过多还可能造成硫酸盐侵蚀。 (2)水泥:混凝土强度等级小于C30时,选用32.5或42.5的普通硅酸盐水泥;混凝土强度等级大于C30时,选用42.5或52.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 (3)黄砂:满足Ⅱ类砂要求的条件下,优先选择级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂含泥量少,砂中石英颗粒含量较多,级配一般都能满足要求。山砂中含泥量较大,且含有较多风化颗粒,一般不能使用。砂的细度模数控制在2.4

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。粉煤灰的掺入加速了硅酸盐水泥的水化速度,却减缓了水泥—粉煤灰体系的水化进程。 这主要是粉煤灰取代水泥导致水泥熟料减少,有效的水灰比增大而产生的稀释作用,稀释作用促进了水泥熟料的水化。此外粉煤灰的二次水化效应使得粉煤灰于Ca(OH)2发生化学反应形成低钙硅比的水化硅酸钙,水化铝酸钙和水化硫酸钙,在粉煤灰颗粒表面形成了薄层C-S-H凝胶,增大了化学结合水量。但是,粉煤灰取代了部分的水泥,减少了水泥—石灰石粉体系中水泥熟料的含量,导致了体系的水化速度减慢,化学结合含水量的降低。 因此,粉煤灰对结合含水量的影响可以归结为两个方面:意识粉煤灰消耗水泥的水化产物Ca(OH)2,形成C-S-H凝胶,并且粉煤灰对新拌浆体中的水泥颗粒的分散,解聚作用能够促进水泥的水化,增加结合水的含量,即正效应;二是,水泥含量随着粉煤灰的掺量的增加而降低,水泥水化结合水含量也相应的减少,即负效应! 2.粉煤灰对混凝土孔隙率的影响 粉煤灰的掺入能够有效的降低混凝土的总孔隙率,但是28d时,随粉煤灰掺入量的增加,混凝土中大孔(孔径在30nm以上)孔隙率占总孔隙率的比例有所增加。随龄期的增加,粉煤灰混凝土中总孔隙率和大孔于总孔德比例下降的较普通混凝土明显。论文发表。论文发表。28d时,粉煤灰掺量增加,混凝土强度有所下降,这主要是由于粉煤灰混凝土中大孔比例增加所致。随龄期的增加,粉煤灰混凝土的强度将会超过普通混凝土。粉煤灰掺入混凝土中,参与二次水化反应,填充与水化产物间,降低了混凝土孔隙率,提高了混凝土的密实性,强度也提高了 3.需注意的几个问题 3.1粉煤灰在混凝土中的适宜掺量

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?nH2O YCa(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。②反应消耗了层状结构的Ca(OH)2生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙,粒径细化有利于提高混凝土的强度。③反应产物极为有效地填充了大的毛细空间,孔 径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善[2]。 2.2微集料效应 细度是衡量粉煤灰品质的主要指标,通常用0.08mm或0.045mm方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细,微小玻璃球形颗粒越多,比表面积也越大,粉煤灰中的活性成分也就越容易和水泥中的Ca(OH)2化合,其活性就越高。另外,随着细度的增加,粉煤灰的比重增大,标准稠度需水量减小,浆体的密实度及强度增大,同时,由于粉煤灰的密度小于水泥30%以上,从而增加了灰浆体积,足量的灰浆填充在混凝土孔隙空间,覆盖和润滑骨料颗粒,增加了拌合物的粘聚力和可塑性,改善了混凝土的和易性,加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空隙,形成更加密实的结构,这些都有利于提高混凝土的强度。 2.3形态效应 优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整,表面光滑,粒

用于水泥和混凝土中的粉煤灰检测方法--继续教育考题

第1题GB/T8077-2012 粉煤灰三氧化硫试验中高温电阻炉的温度控制在多少度? A.950℃ B.1000℃ C.800℃-1000℃ D.800℃-950℃ 答案:D 第2题粉煤灰需水量比试验中跳桌完毕后测量的直径是哪两个方向上的长度? A.取相互平行方向 B.取相互垂直方向 C.取两个最大直径 D.取两个最小直径答案:B 第3题GB/T176-2008 粉煤灰烧失量样品准备中采用四分法或缩分器将试样缩分至多少克,用筛孔为多少的方孔筛筛析? A.100g 和80μ m B.50g 和45μ m C.100g 和45μ m D.80g 和80μ m 答案:A 第4题外加剂含固量试验中液体试样称量质量? A.3.12g B.3.0023g C.5.0023g D.4.1234g E.3.0082g 答案:B,D,E 第5题外加剂含水率试验中称量瓶的恒量过程中,称量瓶第一次称量为 23.3621g。那么第二次称量质量为多少就符合恒量要求? A.23.3627g B.23.3623g C.23.3624g D.23.3625g E.23.3626g 答案:B,C,D 第6题在GB/T8077-2012 外加剂细度试验中以下说法正确的有哪些? A.外加剂试样应该充分拌匀并经100~105℃烘干 B.称取烘干试样10g,称准至0.0001g C.条件允许可以采用负压筛析D.将近筛完时,应一手执筛往复摇动,一手拍打摇动速度约每分钟120 次 E.当每分钟通过试验筛质量小于0.005g 时停止继续筛析答案:A,D,E 第7题外加剂水泥净浆流动度试验中的结果表示要包含哪些内容? A.用水量 B.外加剂掺量 C.水泥净浆搅拌机搅拌时间 D.截锥圆模尺寸 E.水泥强度等级名称、型号及生产厂答案:A,B,E 第8题以下关于外加剂水泥胶砂减水率试验哪些说法是正确的有哪些? A.水泥的选择没有特殊要求 B.砂应选择用水泥强度检验用的标准砂 C.掺外加剂胶砂流动度为(180±5)mm 时的用水量与基准胶砂流动度(180±5)mm 时的用水量的比值就是减水率的大小 D.基准胶砂流动度达到182mm 那么掺外加剂的流动度需符合(182±5)mm 的要求E.搅拌好的胶砂分两次装入模内,第一次装至截锥圆模的三分之二处,第二层胶砂,装至高出截锥圆模20mm 答案:A,B,E 第9题GB/T176-2009 粉煤灰三氧化硫试验时高温电阻炉是从低温开始逐渐升高温度。答案:错误 第10 题粉煤灰需水量比试验中将搅拌好的胶砂装入模套内在跳桌上,以每秒一次的频率连续跳动30 次答案:错误 第11 题将烘干至恒重的粉煤灰取出,放在干燥器中冷却至室温后取出称量,准确至0.1g。答案:错误 第12 题粉煤灰细度试验中负压筛的负压应稳定在4000Pa~6000Pa。答案:正确 第13 题GB/T176-2008 粉煤灰烧失量试验时高温电阻炉是从低温开始逐渐升高温度。答案:正确

粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用

粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用 1 高性能混凝土基本概念 1.1 什么是高性能混凝土高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。耐久性混凝土属于高性能混凝土的范畴,国家对高性能混凝土没有定义。一般认为,高性能混凝土是高工作性、高耐久性。 1.2 什么结构物是高性能混凝土根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,混凝土结构设计使用年限级别 2 为什么现代混凝土结构不耐久 ①水泥质量—过细、水化过快(C3A);②水泥用量—过多;③水灰比—过大;④混凝土早期强度—过高;⑤外加剂—过乱;⑥施工质量—较差。 3 如何实现混凝土的高性能化 ①增加混凝土的密实性;②增加钢筋的保护层厚度;③防止混凝土开裂;④改善粗骨料与水泥浆体间的薄弱界面和微结构;⑤阻挡和延缓各种有害物质侵入混凝土内部。 4 与普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下独特的性能

4.1 高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。 4.2 高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌和物应具有较高的流动性,混凝土在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。 4.3 高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 4.4 高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。 5 粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用 5.1 混凝土工作性能提高混凝土拌合物的和易性,流动性提高,塌落度保持性较好。混凝土粗、细骨料形成混凝土的骨架,其间有大量的空隙,这部分空隙在不使用掺和料时由水泥颗粒来填充,尽管水泥颗粒很小,但仍有空隙。在掺入矿渣粉和粉煤灰后,由于它们的粒径与水泥颗粒粒径形成粒径梯度,颗粒之间相互填充,因此可以进一步减少细集料颗粒间的空隙,使其更加密实,并且可以使得水泥颗粒间的水分得以释放,形成自由水,提高混凝土的流动性,这是矿渣粉和粉煤灰的微集料效应。 另外粉煤灰的形态效应也使得混凝土的流动性很好,粉煤灰的矿物组成是海绵玻璃体和铝硅玻璃体微珠,这些球形玻璃体表面光滑,颗粒

粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析

粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能 影响的机理分析 宁靖 (深圳市福盈混凝土实业有限公司,广东深圳20151027) 【摘要】本文对粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析, 粉煤灰掺入混凝土后,不仅可以取代部分水泥,降低混凝土的成本,保护环境,而且能与水泥互补短长,均衡协合,改善混凝土的一系列性能,粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益。本人根据自己的实际经验,总结了一些方法,并且在施工中收到了良好的效果,供大家参考。 【关键词】粉煤灰;混凝土;作用;混凝土性能;机理分析 一、粉煤灰在混凝土中的机理分析 1、粉煤灰的形态效应粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体,铝硅酸盐玻璃微珠,这些球状玻璃体表面光滑、粒度细,质地致密,内比表面积小,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,改善和易性和可泵性。 2、粉煤灰的微集料效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中,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。 3、粉煤灰的活性效应。粉煤灰的活性效应也称火山灰效应,粉煤灰中的活性成份SiO2(二氧化硅)和AI2O3(三氧化二铝)与水泥和石灰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。 二、粉煤灰指标对混凝土性能的影响 粉煤灰对混凝土最直观的影响是新拌混凝土工作性能的需水量比,和对硬化混凝土的力学强度(强度活性指数)。 1.需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标,它是指粉煤灰和水的混合物 达到某一流动度下所需要的水量,粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。有的学者采用下列函数表示粉煤灰需水量比Y与粉煤灰细度XM(45μm筛余%)、密度X2、烧失量X3的关系。 Y=104.3 X10.05 X2-0.261 X30.0054 (1.1) Thomas 根据比较多的实验给出需水量比Y与粉煤灰细度XM(45μm筛余%)之间的关系如下式。 当烧失量3~4%时 Y=88.76+ 0.25XM (1.2) 相关系数r=0.86 当烧失量5~11%时Y=89.32+ 0.38XM(1.3) 相关系数r=0.85 上述3个实验归纳式说明细粉煤灰可以降低粉煤灰的需水量比,其中的机理可能是磨细粉煤灰粉碎空心颗粒,释放内部的自由水分,另一方面也提高了粉煤灰的堆积密度所致,因此细磨粉煤灰是改善粉煤灰品质的一项技术措施。 从(1.1)式可以看出影响粉煤灰需水量比的另一因素是烧失量,烧失量越大粉煤灰的需水量比越大,对粉煤灰烧失量贡献最大的物质主要是有机成分的未燃尽的残碳和未变化或变化不

矿粉和粉煤灰的掺量

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。

两者的允许掺量不同:粉煤灰在水泥中的允许掺加量为20-40%,但在混凝土中最大掺量一般不超过35%;磨细矿粉在水泥或混凝土中的掺加量则可达20-70%。一些欧洲国家甚至允许掺到85%。 两者在混凝土中的掺加方式不同:粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保证混凝土强度达标;磨细矿粉则通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土,其强度仍然可以满足设计要求。 1、“单掺”矿粉时,可按等量取代原则并根据以下方法确定矿粉的合适掺量: (a)对于地上结构以及有较高早期强度要求的混凝土结构,掺量一般为20-30%; (b)对于地下结构、强度要求中等的混凝土结构,掺量一般为30-50%; (c)对于大体积混凝土或有严格温升限制的混凝土结构,掺量一般为50-65%; (d)对于有较高耐久性能要求的特殊混凝土结构(如海工防腐蚀结构、污水处理设施等),掺量可达 50-70%。 2、采用“双掺”粉煤灰和矿粉时,由于受粉煤灰掺量和质量波动的影响很大,只能根据上述基本原则,通过具体试验确定各组份正确的掺加量。

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)

粉煤灰在混凝土中的作用

粉煤灰在混凝土中的作用 粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒,亦称飞灰,其化学成分主要是SiO2(45~65%)、Al2O3(20~35%)及Fe2O3(5~10%)和CaO(5%)等,粉煤灰掺入混凝土后,不仅可以取代部分水泥,降低混凝土的成本,保护环境,而且能与水泥互补短长,均衡协合,改善混凝土的一系列性能,粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益 1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积,大量的浆体填充了骨料间的孔隙,包裹并润滑了骨料颗粒,从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。 2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水

粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足,中断砂浆基体中泌水渠道的连续性,同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 3 掺用粉煤灰,可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明,在混凝土中掺入粉煤灰后,随着粉煤灰掺量的增加,早期强度(28天以前)逐减,而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响:减少用水量,增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时,掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应,即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中,当Ca(OH)2薄膜覆盖

在粉煤灰颗粒表面上时,就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层,钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应,反应产物在层内逐级聚集,水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时,不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满,粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系,从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长,这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应,在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量,例如,若按重量计用粉煤灰取代30%的水泥时,可使因水化热导致的绝热温升降低15%左右。众所周知,温度升高时水泥水化速

GBT1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T1596-2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 1 范围 本标准规定了用于水泥和混凝土中的粉煤灰的定义和术语、分类、技术要求试验方检验规包装标志与批号、运输与储存。 本标准适用于拌制混凝土和砂浆时作为掺合料的粉煤灰及水泥生产中作为活性混合材料的粉煤灰。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T176水泥化学分析方法(GB/T176-1996,eqvISO680:1990) GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB/T1346-2001,eqvISO9597:1989) GB/T2419水泥胶砂流动度试验方法 GB6566建筑材料放射性核素限量 GB12573水泥取样方法 GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)(idt ISO679:1989) GSB08-1337中国ISO标准砂 GSB14-1510强度检验用水泥标准样品 3 定义和术语 本标准采用下列定义和术语。 3.1粉煤灰电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。 3.2对比样品对比样品和被检验粉煤灰按7:3质量比混合而成。 3.3实验样品 GSB14-1510《强度检验用水泥标准样品》。 3.4对比胶砂对比样品GSB08-1337中国ISO标准砂按1:3质量比混合而成。 3.5试验胶砂实验样品与GSB08-1337中国ISO标准砂按1:3质量比混合而成。 3.6强度活性指数试验胶沙抗压强度与对比胶砂抗压强度之比,以百分数表示。 4 分类 按煤种F类C类。 4.1 F类粉煤灰----由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰。 4.2 C类粉煤灰----由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰,其氧化钙含量一般大于10%。 5 等级 拌制混凝土和砂浆用粉煤灰分为三个等级:I级、II级、III级。 6 技术要求 6.1 拌制混凝土和砂浆用粉煤灰应符合表1中技术要求 表1拌制混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求 项目技术要求

[全]粉煤灰品质对混凝土性能的影响

粉煤灰品质对混凝土性能的影响 (一)粉煤灰品质对混凝土性能的影响 1.对混凝土拌和物性能的影响 对混凝土和易性影响。在优质(如I级)粉煤灰中含有许多微小的球形颗粒,如同“滚球作用”,能够减小混凝土中较大的骨料之间啮合的摩阻力,减少用水量,-般优质粉煤灰可减少用水量5% ~8%。另外,由于粉煤灰的密度较低(只相当于水泥密度的2/3),在用等量粉煤灰取代水泥时,掺加了粉煤灰的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,同时粉煤灰的微小颗粒也能改善混凝土内部结构。这些微小粒子使混凝土内部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,富有黏聚性,从而提高拌和物的和易性和稳定性。这种良好的和易性,对于泵送混凝土十分有利。因此,在泵送混凝土中掺加一定数量粉煤灰,不仅能改善混凝土的可泵性;节约水泥,还能延长泵送机械的使用寿命。但是,混凝土中掺加粉煤灰后,由于含碳量增加,多孔结构的碳粒具有较强的吸附能力,能减少拌和物中含气量。比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多,往往要使其达到- -定含气量,必须沉源上多数信的引气别。掺加粉煤厌的混凝土的凝结时间也会延长,而且随着掺加量增力加而延长。

2.对混凝凝土强度的影响. 粉煤灰对强度的影响取决于其减水效果和火山灰效应。优质粉煤灰减水效果明显,在是的和易性和胶材用最条件下,减水意味着减小水胶比,有利于提高强度,而粉煤灰自身的胶凝性比水泥小,必须在有激发剂下产生二次水化反应。因此,掺加粉煤灰的混凝土表现为期强度发展缓慢,后期增长率高的特点。掺加粉煤灰混凝土的3d.7 d强度低于不掺的为混凝土.但是到了90 d,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。这对水工混凝土建筑物来说,利用其后期强度的发展,有利于混凝土性能改善和提高。根据一些工程资料统计,粉煤灰混凝土抗压强度发展如图所示。 粉煤灰对混凝土的抗拉强度影响与对抗压强度影响相似。 3.对混凝土温升的影响 在等量取代水泥时,水泥水化热随粉煤灰掺量增加而降低,水化热降幅小于掺量。比如在42.5级中热水泥中掺30% I级粉煤灰,7 d水化热降低约15%,掺40%时降低约25%,掺50%时降低约32%,掺60%时降低约43%。掺粉煤灰减小水泥水化热,也就是降低混凝土温升,粉煤灰不仅降低温升,,还具有削减温峰和推迟最

粉煤灰对混凝土的作用

粉煤灰对混凝土的作用文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

粉煤灰的燃烧过程:煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧,燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽,而煤粉中的不燃物(主要为)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融.同时由于其面张力的作用,形成大量细小的球形颗粒。在尾部引风机的抽气作用下,含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低,一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈体状态,从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前,上述这些细小的球形颗粒,经过除尘器,被分离、收集,即为粉煤灰。 粉煤灰是我国当前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;若排入系会造成河流淤塞,而其中的有毒物质还会对人体和造成危害。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 粉煤灰的三大效应 我国着名学者沈旦申、张荫济先生早在上世纪80年代总结国内外大量研究成果,提出粉煤灰《三大效应》理论,科学全面的阐述了粉煤灰在混凝土及粉煤灰制品中的作用和机理。对指导我国粉煤灰综合利用起到了积极的作用。 一、粉煤灰的“形态效应” 在显微镜下显示,粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠,粒形完整,表面光滑,质地致密。这种形态对混凝土而言,无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用,促进初期水泥水化的解絮作用,改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能,尤其对泵送混凝土,能起到良好的润滑作用。 二、粉煤灰的“活性效应” 粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料,所以又称之为“火山灰效应”。因粉煤灰中的化学成份含有大量活性SiO2及Al2O3,在潮湿的环境中与Ca(OH)2

用于水泥和混凝土中的粉煤灰检测方法(公路水运继续教育)

第1题 GB/T8077-2012粉煤灰三氧化硫试验中高温电阻炉的温度控制在多少度? A.950℃ B.1000℃ C.800℃-1000℃ D.800℃-950℃ 答案:D 您的答案:D 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第2题 粉煤灰需水量比试验中跳桌完毕后测量的直径是哪两个方向上的长度? A.取相互平行方向 B.取相互垂直方向 C.取两个最大直径 D.取两个最小直径 答案:B 您的答案:B 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第3题 GB/T176-2008粉煤灰烧失量样品准备中采用四分法或缩分器将试样缩分至多少克,用筛孔为多少的方孔筛筛析? A.100g和80μm B.50g和45μm C.100g和45μm D.80g和80μm 答案:A 您的答案:A 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第4题 外加剂含固量试验中液体试样称量质量?

B.3.0023g C.5.0023g D.4.1234g E.3.0082g 答案:B,D,E 您的答案:B,C,D,E 题目分数:8 此题得分:0.0 批注: 第5题 外加剂含水率试验中称量瓶的恒量过程中,称量瓶第一次称量为 23.3621g。那么第二次称量质量为多少就符合恒量要求? A.23.3627g B.23.3623g C.23.3624g D.23.3625g E.23.3626g 答案:B,C,D 您的答案:B,C,D 题目分数:8 此题得分:8.0 批注: 第6题 在GB/T8077-2012外加剂细度试验中以下说法正确的有哪些? A.外加剂试样应该充分拌匀并经100~105℃烘干 B.称取烘干试样10g,称准至0.0001g C.条件允许可以采用负压筛析 D.将近筛完时,应一手执筛往复摇动,一手拍打摇动速度约每分钟120次 E.当每分钟通过试验筛质量小于0.005g时停止继续筛析 答案:A,D,E 您的答案:A,B,E 题目分数:8 此题得分:0.0 批注: 第7题 外加剂水泥净浆流动度试验中的结果表示要包含哪些内容?

矿渣粉与粉煤灰的特点与区别

一、辅助性胶凝材料 现代混凝土的组分中通常都掺有辅助性胶凝材料(SCM)。这些材料通常都是其它工业生产过程中产生的副产品或者天然材料。其中,有一部分材料需要进行深加工处理才能适合用于混凝土。这些材料中有些本身就具有胶凝特性;另外,还有部分材料本身不具有胶凝特性,我们称之为火山灰材料。 二、矿渣粉与粉煤灰的化学组分以及成分稳定性 矿渣粉和粉煤灰是混凝土行业应用最广泛的两种辅助性胶凝材料。现如今,大多数混凝土的生产过程中都掺加了其中一种或两种材料。正因如此,它们的性能也被混凝土技术人员频繁进行相互比较,以此寻求最佳的混凝土配比。 虽然,这些材料在化学组分上存在相似性,但它们对混凝土性能的影响仍然存在较大差异。这种差异主要是基于每种材料组分中氧化物的比例不同(表1)。 表1不同胶凝材料中的主要氧化物组成 图1 不同胶凝材料中的氧化物三元相图 如图1三元相图所示,矿渣粉的化学成分相比于粉煤灰更接近硅酸盐水泥。这也是矿渣粉之所以能大掺量应用于混凝土中的原因之一。矿渣粉和粉煤灰都可

以部分取代硅酸盐水泥应用于混凝土中。在普通混凝土中,矿渣粉的掺量可以高达50%(在一些特殊应用中,比如大体积混凝土,矿渣粉的掺量可以达到80%)。而粉煤灰的掺量通常控制在20%~30%之间。 矿渣粉是炼铁过程中产生的一种副产品,整个工艺受到严格控制,所以即使原材料来源有所波动,其化学组分仍能保持相对稳定。而粉煤灰是燃煤电厂煤粉燃烧后产生的副产品,原材料的差异则会直接导致粉煤灰化学成分的波动。三、矿渣粉与粉煤灰对混凝土性能影响的异同 与粉煤灰相比,矿渣粉的化学组分波动更小。因此,掺矿渣粉混凝土的质量稳定性要比掺粉煤灰混凝土的质量稳定性更优。 1、两者对塑性混凝土性能的影响 1)减水性:使用这两种材料均会减少混凝土达到指定流动性能所需的用水量。矿渣粉之所以具有减水作用是因为它可以影响到浆体特性及其吸附性能。(微神新材:矿渣粉的颗粒级配合理,掺量合适的情况具有一定的减水作用。这是因为矿渣粉的微观形状为不规则的玻璃体,对水的吸附性相比硅酸盐水泥更小,表现出一定的减水性。)而对于粉煤灰来说,则主要是因为其具有较好的形态效应及尺寸效应(微神新材:粉煤灰的形态为球状玻璃微珠,起到滚珠轴承的作用,从而表现出一定的减水性)。因此,这就使得这两种材料对于混凝土拌合物具有一定程度的减水作用。 2)含气量:有多种不同因素会影响到混凝土的含气量。粉煤灰中碳含量的差异是导致混凝土含气量波动的一个主要因素。矿渣粉中不含碳,所以不会影响混凝土含气量的稳定性。 3)凝结时间:混凝土中的掺入矿渣粉和粉煤灰均会影响到混凝土的初凝时间。掺矿渣粉混凝土的凝结时间比掺粉煤灰混凝土的凝结时间更短(图2)。

粉煤灰对混凝土性能的作用

粉煤灰对混凝土性能的作用 1、粉煤灰是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。粉煤灰混凝土是指掺加粉煤灰的混凝土,包括用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土。通常所讲的粉煤灰混凝土是指配制混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机配制而成的混凝土。粉煤灰作为一种重要而已被普遍利用的混凝土辅料,一般具备改变基准混凝土的新拌、硬化和使用诸性能的能力。随着对粉煤灰认识的逐渐深入,人们充分认识到利用粉煤灰已不仅仅是取代水泥、节约能源以及减少环境污染的问题,粉煤灰已经成为对混凝土改性的一种重要组分。 2、粉煤灰的特性 2.1粉煤灰的物理性质 粉煤灰的比重在1.95~2.36之间,松干密度在450 kg/m3~700kg/m3范围内,比表面积在220 kg/m3~588 kg/m3之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性,在松散状态下具有良好的渗透性,其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性,同比粘性土其压缩变形要小的多。粉煤灰的毛细现象十分强烈,其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体,主要由氧化硅玻璃球组成,根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠,若据其在水中沉降性能的差异,则可分出飘珠、轻珠和沉珠;不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。 2.2粉煤灰的化学成分粉煤灰是一种火山灰质材料,来源于煤中无机组分,而煤中无机组分以粘土矿物为主,另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。因此粉煤灰化学成分以氧化硅和氧化铝为主(含量约氧化硅48%,氧化铝含量约27%),其他成分氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质(烧失量)。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰,其化学成分差别很大。 3、粉煤灰对混凝土施工性能的影响 掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性,增加混凝土粘性,减少离析与泌水,降低由于水化热带来的混凝土温度升高,减少或消除混凝土中碱基料反应,同时,

关于粉煤灰对混凝土影响的探讨

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/1d12943846.html, 关于粉煤灰对混凝土影响的探讨 作者:卢炳旭 来源:《商品与质量·学术观察》2013年第03期 摘要:自改革开放以来,我国的市场经济得到了快速的发展,城市化进程也随之加快,当建筑物在人们身边不断竣工的同时,建筑的质量问题也成为社会关注的焦点。本文作者从实际工作出发,就粉煤灰对混凝土的影响问题进行了全面的阐述。 关键词:粉煤灰;混凝土;试验;影响 一、前言 作为混凝土常用掺料的粉煤灰,具有本身材料再利用的经济价值,也符合当前对环保的要求,具备降低污染、节省能源的特点。然而如果不分析粉煤灰对混凝土的影响,盲目的加大使用量,不仅不能有效达到取代胶凝材料的作用,而且对混凝的强度,持久性、稳定性也会受到影响。只有在反复试验中取得科学可靠数据合理使用,才能达到预期效果。 二、原材料和试验方法 2.1 原材料 2.1.1 水泥:采用P. O 42. 5祁连山水泥; 2.1.2 粉煤灰:采用平凉电厂的Ⅰ级粉煤灰; 2.1.3 砂:平凉泾川Ⅱ区中砂; 2.1.4 石:粒径为5~25 mm 的陕西长武碎石; 2.1.5 外加剂:山西桑穆斯聚羧酸减水剂,掺量为胶凝总量的1.2%。 2.2 试验方案 在普通混凝土中,影响混凝土抗压强度的主要因素为水泥强度等级和水灰比。同样我们可以认为在粉煤灰混凝土中,影响混凝土抗压强度的主要因素为胶凝材料强度和水胶比。本试验中,胶凝材料强度近似转化为粉煤灰掺量来表示。为了缩短试验时间,保证研究质量,达到事半功倍的目的,我们采用了水胶比与粉煤灰掺量的双因子水平正交试验方法。参照J GJ / T55-2000、GBJ146-90、GBJ28-86技术规程中的有关规定,普通混凝土的水胶比一般为0.4~0.6,因而本试验中水胶比暂且取0.36,0.40,0.44;根据以往经验,在粉煤灰混凝土中粉煤灰掺量一般在20%~40%,我们把粉煤灰掺量定为10%,20%,30%,40%,50%五个值。

复掺活性矿渣粉和粉煤灰配制高性能混凝土试验研究

·46· 1 概述 高性能混凝土是近些年来发展起来的一种新材料,是混凝土技术进入高科技时代的里程碑。一般认为,高性能混凝土具有高工作性、高强度和高耐久性,与普通混凝土相比,高性能混凝土是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。为此,高性能混凝土在配制上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高性能外加剂。 通过使用矿物质掺合料来提高混凝土密实性是混凝土高性能化的最基本措施,不仅效果明显,而且成本较低。目前普遍使用的矿物质掺合料有:粉煤灰、矿渣粉、微硅粉等,这些掺合料因为成分不同,活性不同在混凝土中的作用也不尽相同。硅灰是一种很好的超细矿物掺合料,但数量有限且价格昂贵;沸石粉也是较好的矿物掺合料,但需要粉磨并受地域限制。 上述矿物掺合料中,粉煤灰是工业废料,量大,价廉。不需要(或稍微进行)加工即可满足配制高性能混凝土;矿渣粉具有明显的活性作用。 2 高性能混凝土配合比试验研究 2.1 混凝土原材料选定2.1.1 掺合料的选定 (1)选择具有活性成分的矿渣粉 矿渣粉含有SiO 2、CaO、Al 2O 3、Fe 2O 3及MnO 等化学成分,具有一定的活性,把矿渣粉单独磨细达到一定的比表面积后,能较好地发挥其活性,可与水泥水化析出的Ca(OH)2产生二次水化反应,生成低碱性C-S-H 水化,从而大幅度提高混凝土的后期强度,使Ca(OH)2大量被吸收,晶体尺寸和取向度(定向排列)被消弱,混凝土中的缺陷减少。这一反应又因水化反 复掺活性矿渣粉和粉煤灰配制高性能混凝土试验研究 简宜端,朱圣敏 (葛洲坝试验检测有限公司,湖北省宜昌443002) [摘要]高性能混凝土是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。本文对针对复掺活性矿渣粉和粉煤灰配制高性能混凝土进行试验研究,可供以后类似配合比设计参考。[关键词]高性能混凝土;复掺;矿渣粉;粉煤灰 应热低,降低水泥石及混凝土结构中的碱度,从而减少热应力裂缝,抗腐蚀性提高,防止碱集料反应。总之,矿粉在混凝土中将产生火山灰效应,发生二次水化反应起到致密作用、填充作用、增强作用,有利于提高混凝土强度、改善其耐久性。因此,在当今的混凝土工艺中,配制强度≥70MPa 的混凝土,通常都要掺入活性矿物掺料。特别是在配制≥100MPa 的超高强度混凝土时,不掺入活性矿物掺料在实践中几乎是不可能的。试验选用矿渣粉的品质检测见表1。 (2)选择优质粉煤灰对混凝土耐久性的作用 粉煤灰在混凝土中的作用主要是填充效应、活性效应、微集料效应。因此,粉煤灰对混凝土的工作性能有极大的改善,而且能降低水化热。由于粉煤灰减少了混凝土的孔隙,使混凝土的抗渗性明显提高,改善了混凝土的抗化学腐蚀能力,还有效地减小碱—骨料反应引起的混凝土膨胀,极大地提高了混凝土的耐久性。但粉煤灰的活性不高,其活化效应来的慢,一般在混凝土硬化60d 后活性才发挥出来,致使粉煤灰混凝土的早期强度(包括28d 强度)偏低,因此,要把握好粉煤灰的掺量。试验选用粉煤灰的各项性能指标见表1。(3)矿渣粉、粉煤灰提高混凝土的流动性 将粉煤灰、矿渣粉、沸石粉和硅灰分别等量替代水泥后,通过试验对混凝土减水作用效果的变化进行了对比,见图1。 可见混凝土中常见的掺合料: I 级粉煤灰、S95矿渣粉、沸石粉和硅灰等量替代部分水泥后,对混凝土坍落度和坍落度保持性的影响是不同的。当用I 级粉煤灰和矿渣粉等量替代水泥后,可起到提高混凝土初始坍落度,减少混凝土坍落度损失率的良好效果,相反,其它两种掺合料等量替代水泥则会引起混凝土初始坍落度降低,坍落度损失速率加快。2.1.2 选择高性能减水剂提高防腐作用 高性能混凝土要求较低的用水量和水胶比,尽可能少的水泥用量和尽可能多的矿物掺合料。因此,要使混凝土保持良好 表1 矿渣粉和粉煤灰的各项性能指标 厂家品种密度(kg/m 3)细度(%)比表面积(m 2/kg)需水量比(%) 流动度比(%)烧失量(%)三氧化硫含量(%)含水率 (%) 活性指数 (%)矿渣粉2880-440-1050.81 3.320.2104I 级粉煤灰22309.3-100- 1.10 1.180.2-标准要求 I 级粉煤灰 ≥2800-≥350-≥95≤3.0≤4.0-≥95S95矿渣粉 -≤12 -≤95 -≤5.0 ≤3.0 --

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