粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度的影響

1、收稿日期2006202215作者簡介潘宏彬(19692,男,湖北浠水人,工程師。粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度的影響潘宏彬(溫州市工業(yè)設(shè)計(jì)院,浙江溫州325000摘要:粉煤灰摻入混凝土中取代部分水泥不僅可以降低混凝土成本,還可以減輕煤廢料污染,緩解礦物能源危機(jī)。本文嘗試采用粉煤灰取代部分混凝土中膠凝材料水泥,比較了在不同水膠比下不同的粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度、和易性的影響。試驗(yàn)表明:在混凝土中摻入適當(dāng)?shù)姆勖夯胰〈嗖粌H強(qiáng)度可以滿足工程需要而且可以改善其和易性,降低成本。關(guān)鍵詞:水膠比;粉煤灰;強(qiáng)度;混凝土中圖分類號:TB321文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BPowdery 2ash to the Introductio

2、n of Concrete Intensity of the ImpactPan Hongbin(W enz hou i nd ust ri al desi gn i nstit ute ,Zhej i ang W enz hou 325000Abstract :Powdery 2ash to replace Portland cement in some concrete cement not only reduces t he cost of coal waste can also reduce pollution and mitigate t he fossil energy crisi

3、s.The attempt to replace part Fenmeihui Jiaoning materials 2concrete ,cement ,plastic more t han water under t he various different powdery ash Chanliang of concrete strengt h ,vulnerable nat ure.Test s showed :In concrete app rop riate powdery ash to replace Portland cement works to meet t he needs

4、 not only st rengt h but also to improve t heir living nat ure ,and reduce t heir cost s.K eyw ords :water t han plastic ;powdery 2ash ;intensity ;concrete1引言近年來在混凝土的應(yīng)用中,開裂的問題相當(dāng)普遍?；炷灵_裂不僅影響混凝土的強(qiáng)度,更重要的是降低了混凝土的耐久性?；炷恋拈_裂有設(shè)計(jì)的原因,也有材料的原因。就材料的原因來講,主要包括水泥的礦物成分,水泥的細(xì)度及混凝土中的水泥用量。為防止混凝土開裂應(yīng)選用鋁酸三鈣含量低、比表面積恰當(dāng)?shù)乃?同

5、時應(yīng)盡量降低水泥用量。文獻(xiàn)表明:使用粉煤灰取代部分水泥,在基本不影響混凝土強(qiáng)度的情況下,它可以起到降低混凝土水化熱引起的溫度升高、防止混凝土開裂、改善混凝土耐久性的作用。因而粉煤灰混凝土的推廣使用已成為發(fā)展趨勢之一。粉煤灰摻入混凝土中,將對混凝土的用水量產(chǎn)生影響;同時用水量或者水膠比(W/B 的變化也將對粉煤灰混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。為使得粉煤灰混凝土的強(qiáng)度滿足工程需要,我們選取了幾個不同的水膠比,以不同的粉煤灰的摻量配制混凝土,進(jìn)行破型實(shí)驗(yàn)。通過抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)對不同水膠比狀況下不同粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究,為工程推廣應(yīng)用提供借鑒。2原材料和試驗(yàn)方法2.1原材料(1水泥:采用P.O

6、32.5R 江山水泥;(2粉煤灰:采用鎮(zhèn)海發(fā)電廠的級粉煤灰,理化成分分析見表1;(3砂:含水率為10%的中砂;(4石:粒徑為530mm 的碎石;(5外加劑:由于時間因素,我們采用了三乙醇胺早強(qiáng)劑,摻量為水泥量的0.2。表1粉煤灰理化成分組成范圍及含量(%編號Fe 2O 3Al 2O 3SiO 2CaO MgO SO 3含水率燒失量細(xì)度比重H110.5620.9251.972.201.111.0318.964.2979.00.712.2試驗(yàn)方案在普通混凝土中,影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素為水泥強(qiáng)度等級和水灰比。同樣我們可以認(rèn)為在粉煤灰混凝土中,影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素為膠凝材料強(qiáng)度和水膠比。

7、本試驗(yàn)中,膠凝材料強(qiáng)度近似轉(zhuǎn)化為粉煤灰摻量來表示。為了縮短試驗(yàn)時間,保證研究質(zhì)量,達(dá)到事半功倍的目的,我們采用了水膠比與粉煤灰摻量的雙因子水平正交試驗(yàn)方法。參照J(rèn) G J /T5596和粉煤灰在混凝土施工技術(shù)規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定,普通混凝土的水膠比一般為0.40.6,因而本試驗(yàn)中水膠比暫且取0.36,0.40,0.44;根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),在粉煤灰水泥中粉煤灰摻量一般在20%40%,我們把粉煤灰摻量定為10%,20%,30%,40%,50%五個值。本試驗(yàn)中,我們采用固定單位用水量,單位用水量選為195kg/m 3;砂率初步選為35%;隨粉煤灰摻量的增加,水泥用量相對減少。試件成型工藝流程如下 :(1準(zhǔn)備

8、材料:各種材料,水泥、粉煤灰、三乙醇胺早強(qiáng)劑等;(2物理、化學(xué)分析:主要測定粉煤灰的含水率、有機(jī)成分的含量及粉煤灰的細(xì)度;(3確定配比、稱量:按照計(jì)算好的配比用天平稱量好各配比的重量;(4攪拌:采用機(jī)械攪拌;(5成型:采用一平方米強(qiáng)制式振動臺振實(shí);(6養(yǎng)護(hù):拆模前用塑料保鮮膜覆蓋,以保證含水率,外用灑水養(yǎng)護(hù);達(dá)到拆模強(qiáng)度,拆模后浸水養(yǎng)護(hù)(7天。(7破型:采用YZ 2500型壓力機(jī)測定本試樣的抗壓強(qiáng)度。3試驗(yàn)結(jié)果分析和討論對試樣進(jìn)行破型試驗(yàn)后,可得到如表2所示的結(jié)果。表2不同配比試樣的抗壓強(qiáng)度值水膠比粉煤灰摻量%(取代水泥量抗壓強(qiáng)度(MPa 塌落度/cm0.3610%33 3.520%10%31

9、.2 3.020%10%30.2 3.620%28.5 3.630%26.4 3.840%14.2 4.550%11.55.2根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以很明顯的得出如下結(jié)論:(1在同一水膠比下混凝土的早期強(qiáng)度隨著粉煤灰的增加而降低;在同一水膠比的條件下,粉煤灰的摻入量越大,混凝土強(qiáng)度值越低。試塊的強(qiáng)度降低與粉煤灰的摻入量雖沒有明顯的線性關(guān)系,但顯然粉煤灰含量在10%30%之間對混凝土的強(qiáng)度影響不是很大,粉煤灰摻量不大于30%時,混凝土(下轉(zhuǎn)46頁34No1.2006潘宏彬等:粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度的影響么計(jì)算轉(zhuǎn)動慣量的公式就變?yōu)?J =mg -R (1+m 2m/(+|4結(jié)論該儀器完全解決了三線擺、復(fù)

10、擺測量物體轉(zhuǎn)動慣量的局限,由于在討論中沒有涉及物體的具體形狀,所以該儀器不但能夠測定質(zhì)量分部均勻、形狀規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量,而且能夠測定質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的物體的轉(zhuǎn)動慣量。該儀器擴(kuò)展性好,還能驗(yàn)證物理學(xué)的轉(zhuǎn)動定律、平行軸定理,且測量穩(wěn)定、重復(fù)性好,操作與維護(hù)方便,不視為實(shí)驗(yàn)室的理想器材。參考文獻(xiàn):1楊述武主編.普通物理實(shí)驗(yàn)(力熱部分.第3版.M .高等教育出版社,2000,5出版社,1986,33梁昆淼.力學(xué)(上M .高等教育出版社,1965(上接43頁的早期強(qiáng)度都達(dá)到C25以上。而且由于粉煤灰的二次水化作用,可以預(yù)測其晚期強(qiáng)度不會低于不摻粉煤灰的混凝土,同時可以節(jié)約水泥,明顯的改善混凝

11、土的和易性,故完全可以滿足工程實(shí)際的需要。(2在特定的水膠比下粉煤灰的摻量在30%40%之間混凝土的早期強(qiáng)度有一個明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),即粉煤灰摻量一旦超過了30%,其強(qiáng)度將有一個明顯的下降區(qū)間。分析認(rèn)為:摻和料摻量過大時,膠凝材料總量中的水泥熟料含量相對較少,熟料水化生成的Ca (O H 2量較少,減少了摻和料水化反應(yīng)生成C 2S 2H 的比例,有些摻和料顆粒沒有參與反應(yīng),難以有足夠的生成物填充周圍的空隙,所以摻和料摻量超過一定范圍時,混凝土強(qiáng)度會隨摻和料摻量的增大(水泥用量減少呈明顯下降趨勢,試驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本吻合,故單純的用粉煤灰高比例的取代水泥是不可行的。(3在同一粉煤灰含量中,水膠比不同

12、對混凝土強(qiáng)度的影響也是不同的。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,粉煤灰的摻入量到一定程度,水膠比對混凝土的強(qiáng)度影響逐漸減少。(4在整個試驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)摻入粉煤灰的混凝土的粘聚性都比普通混凝土要好,同時發(fā)現(xiàn)當(dāng)粉煤灰摻量增大時,混凝土的和易性有所改善。這說明粉煤灰對混凝土的和易性是有利的。(5本次試驗(yàn)所采取的加粉煤灰的方法不同于以往的等量取代法、超量取代法和外摻法。這是我們探索新方法的一種嘗試;另一方面,由于時間因素,我們只研究了粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度(既不利方面,而養(yǎng)護(hù)齡期是決定粉煤灰混凝土強(qiáng)度高低的另一個重要因素,隨著養(yǎng)護(hù)齡期增大,對粉煤灰混凝土強(qiáng)度發(fā)展是相當(dāng)有利的。在實(shí)際工程中,我們完全可以綜合考慮成本造價(jià)、