粉煤灰细度对混凝土劣化性能的影响.pdf

2 0 1 2 年 第 4 期 (总 第 2 7 0 期 ) Nu mb e r 4 i n 2 0 1 2 ( T o ml No ． 2 7 0 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AI ，AND ADM I NI CLE d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ．i s s n ． 1 0 0 2 - 3 5 5 0 ． 2 0 1 2 ． 0 4 ． 0 2 7 粉煤灰细度对混凝土劣化性能的影响 胡毅 ’ 。鞠成 ( 1 ． 恒大地产集团 广东分公司，广东 广州 5 1 0 0 0 0 ； 2 ． 佳木斯大学 材料科学与工程学院，黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 7 ) 摘要： 研究了粉煤灰细度对混凝土初始坍落度、 抗压强度、 碳化性能、 干湿循环损伤的影响。 结果表明粉煤灰细度提高， 混凝土初始坍落度降 低， 抗压强度增大； 碳化时间相同时， 随着粉煤灰细度的增加。 混凝土碳化深度不断减小； 粉煤灰细度的提高加剧了混凝土干湿循环损伤的程度。 关键词： 粉煤灰细度；劣化性能 中图分类号 ： T U5 2 8 ．0 4 t 文献标志码 ： A 文章编 号： 1 0 0 2 — 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 4 — 0 0 8 0 — 0 2 Det e r i or a t i on pr o per t i e s o f f l y a s h f i ne ne s s o f c onc r e t e HU y j ． J U Ch e n g ( 1 ． G u a n g d o n g Br a n c h o f E v e r g r a n d e R e a l E s t at e G r o u p ， G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 0 ， C h i n a ； 2 ． S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e and E n g i n e e ri n g ， J i a mu s i U n i v e r s i t y ， J i a mu s i 1 5 4 0 0 0 7 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： S t u d y o f n y a s h fi n e n e s s o n t h e i n i t i a l s l um p ， c o mp r e s s i v e s tr e n g t h ， c a r b o n a t i o n p e r f o r manc e ， w e t and d r y c y c l e s r e s u l t s s h o w t h at the fin e n e s s o ffl y a s h i n c r e a s e d， t he i n i t i a l s l ump o fc o n c r e t e d e c r e a s e d c o mp r e s s i v e s t r e ng t h inc r e ase s ： c a r b o n a t i o n s a me t i me， wi t h t h e i n c r e a s e o ffl y a sh fi n e n e s s ．De c r e a s i n g t h e d e p t h o f c a r b o n ati o n o fc o nc r e t e： the fi n e n e s s o ffl y a s h c o n c r e t e t o i mp r o v e we t an d d r y c y c l e s i n c r e a s e d t h e e x ’ t e n t o fd a ma g e ． Ke y w or d s ：fl y a s h fi n en e s s ； p e rfo r manc e d e g r a d a t i o n 0 引言 2 0世纪 7 0 年代， 世界性能源危机， 环境污染以及矿物资源的 枯竭等强烈地激发了粉煤灰利用的研究和开发。 粉煤灰成为国际 市场上引人注目的资源丰富、 价格低廉， 兴利除害的新兴建材原料 和化工产品的原料， 受到人们的青睐。 目前粉煤灰主要应用于水泥 原料、 水泥混合材、 大型水利枢纽工程、 泵送混凝土、 大体积混凝土 制品、 高级填料等高级化利用途径。 之前的研究者已经对粉煤灰添 加在混凝土中对混凝土的性能影响有一定的研究， 本研究笔者主 要研究了粉煤灰细度的改变对混凝土的劣化性能的影响， 本研究 所得出的结论可以对实际工程应用有—定的指导作用。 t 原材料 水泥为广东省英德市南山水泥其化学组成见表 1 ， 粉煤灰为 榆林粉煤灰 ， 粗集料为 5 ～ 2 5 m n l 连续级配碎石， 细集料细度模 数为 2 ． 4 2 ， 减水剂为聚羧酸减水剂， 拌合水为 自来水。 表 1 水泥的组成 ％ Si 02 A1 2 03 Ca O Fe 2 03 M g O S 03 K= O Na 20 Ti O2 2 5 ． 6 9 6 ． 7 3 5 6 ． 0 7 3 ． 1 6 1 ． 7 5 1 ．78 0 ． 8 3 0 ． 2 6 一 将粉煤灰进行粉磨 0 、 6 0 0 、 1 5 0 0 S 后， 筛分 ， 得到细度分 别是 1 3 ． 8 1 、 l 1 ． 7 6 、 1 O ． 9 3 Ix m。 1 ． 2混 凝 土配合 比 混凝土配合比见表 2 。 1 ． 3 试件制备养护方法 水泥、 粉煤灰 、 砂 、 碎石混合后搅拌 l mi n ， 减水剂、 水混合 收稿 日期 ：2 0 1 1 — 1 O - 2 4 8 0 表 2 混凝土配合比 型号 粉煤灰 水泥 粉煤灰 砂 石 外加剂水坍落度 ／ m m 后搅拌 3 mi n ， 按表 2配合比制成 1 0 0 mmx l O 0 mmx l O 0 m m混 凝土立方体试件 、 1 0 0 mmx l 0 0 mmx 3 0 0 n l n l 混凝土棱柱体试件 和 ( h l 0 0 x 5 0 ／ ／ l I I 1 混凝土 圆形试块 ，并于 2 4 h后拆模 。 将混凝 土 立方体试件标准养护到规定龄期， 然后进行混凝土抗压强度测试。 将混凝土棱柱体试件标准养护至 2 6 d 龄期。 然后在 6 0℃下烘 4 8 h 。 烘完后留下 2个相对侧面 ， 其余表面用石蜡密封 ， 再进行 混凝土碳化性能测试。 将混凝土立方体试件和棱柱体试件标准 养护 2 8 d ， 然后将进行干湿循环试验。 1 ． 4坝 4 试 混凝土力学性能： 按照 G B ／ T5 0 0 8 1 --2 0 0 2 ( 普通混凝土力学 性能试验方法标准》 进行试验。 混凝土碳化性能： 按照GB J 8 2 —8 5 《 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 进行试验。 混凝土干湿循环 ： 以淡水浸泡 1 2 h ， 8 O℃烘干 1 2 h ， 再降温 至室温为一个循环。 测试 0 、 1 5 、 3 0 、 4 5 、 6 0次干湿循环后混凝．土 试件的抗压强度损失、 质量损失和相对动弹模量 ， 分析混凝土 在干湿循环条件下的损伤状况。 2 试验 结果与讨论 2 ． 1 粉煤灰细度对混凝土工作性能与抗压强度的影响 水泥细度对混凝土工作性能的影响见表 2 ， 由表 2可见 ： 当 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 粉煤灰未磨时 ， 混凝土( F 1 ) 初始坍落度为 2 2 0 m m； 当粉煤灰球 磨 1 5 0 0 s 时， 混凝土( F 3 ) 初始坍落度为 2 0 5 m l r l 。 粉煤灰细度对混凝土抗压强度的影响见图 1 。 从图 1可以 看出： ①在养护龄期相同条件下 ， 随着粉煤灰细度的增加， 混凝 土抗压强度逐渐增加。 ②随着养护龄期增加， 不同粉煤灰细度混 凝土抗压强度逐渐增加。 对 、 骥 趟 养护时间 ， d 图 1 粉煤灰 细度对 混凝 土抗压 强度的影 响 2 ． 2 粉煤灰 细度对混凝土碳化深度 的影响 粉煤灰细度对混凝土碳化深度的影响如图2所示。 5 l 4 氲3 z 躐 1 0 5 l 0 l 5 2 0 2 5 3 O 养 护时 间 ， d 图 2 粉煤灰细度对混凝土碳化深度的影响 由图 2可见： ①随着碳化时间的增加， 不同细度粉煤灰混 凝土的碳化深度逐渐增加。 ②在相同碳化时间条件下 ， 随着粉 煤灰细度的增加，混凝土的碳化深度不断降低。 例如在 7 d时， 未磨粉煤灰混凝土( F 1 ) 碳化深度达 1 ． 9 8 m l T l ， 球磨 6 0 0 S 粉煤 灰混凝土( F 2 ) 碳化深度为 1 ． 3 I mi n， 而球磨 1 5 0 0 s 粉煤灰混凝 土( F 3 ) 碳化深度为 0 ． 1 1 mr f l 。 2 ． 4 粉煤灰细度对混凝土干湿循环损伤的影响 2 ． 4 ． 1 抗压强度损失 粉煤灰细度对混凝土抗压强度损失的影响见图3 。 由图 3 可 以看出： ①随着粉煤灰细度的提高， 混凝土受干湿循环破坏而导致 的抗压强度损失增加。 ②随着干湿循环次数的增加， 不同细度粉煤 灰混凝土抗压强度均呈先增加而后降低的趋势。 这是因为， 在干湿 循环初始阶段， 随着龄期的增加， 混凝土水化产物越来越多并填充 在其孔隙中， 混凝土越来越密实， 其抗压强度呈上升趋势 ； 当干湿 循环次数超过 3 O 以 后， 混凝土受到温度应力和湿胀干缩因素影响 越来越明显， 其表面开始出现裂纹， 2 ． 4 ． 2 相对动弹模量 粉煤灰细度对混凝土相对动弹模量的影响见图 4 。 从图 4 可见 ： ①不同细度粉煤灰混凝土相对动弹模量在干湿循环初期 赠 H 弓 ．3 O ．2 5 ．2 0 ．1 5 ．1 O ．0 5 ．0 0 ．9 5 干湿循环次数 图 3 粉煤灰细度对混凝土抗压强度损失的影响 呈上升趋势， 这是因为在干湿循环初期 ， 未完全水化的水泥继 续水化 ， 水化产物继续增加并填充在混凝土孔隙中， 从而使得 混凝土更加密实 ， 其相对动弹模量也就提高； 随着干湿循环次 数的增加 ， 混凝土相对动弹模量呈下降趋势。 ②未磨粉煤灰混 凝土( F I ) 动弹模量的损伤程度最小 ； 随着粉煤灰细度的提高， 混凝土动弹模量损伤程度增加。 咖l 觳 榕 靛 1 O O 5 00 9 5 9 O 8 5 i ． 0 0 2 1 ． 0 0 0 0 ． 9 9 8 0 ． 9 9 0 O ． 9 8 8 参考文献 ： [ 1 ]1 韩建国， 徐嘉， 阎培渝． 水胶比和粉煤灰掺量对粉煤灰活性因子的影 响『 J 】 ． 混凝土， 2 0 0 9 ( 5 ) ： 3 - 5 ． 【 2 ]谢友均， 马昆林 ， 刘宝举， 等． 复合超细粉煤灰混凝土的徐变性能[ J 】 ． 硅酸盐学报 ， 2 0 0 7 , 3 5 ( 1 2 ) ． [ 3 】李虹燕 ， 丁铸 ， 邢锋， 等． 粉煤灰、 矿渣对水泥水化热的影响[ J 】 ． 混凝 土 ， 2 o o 8 ( 1 O ) ． 【 4 J 舒朗， 卢忠远， 严云， 等． 利用粉煤灰级配提高混凝土力学性能叨． 煤 炭学报， 2 0 0 8 ， 3 3 ( 8 ) ． 作者 简介 ： 联 系地 址： 联 系电话 ： 胡毅( 1 9 8 1 一 ) ， 男， 助理工程师， 现从事于现场施工项目 管理。 广州市天河路 4 5 号天伦大厦( 5 1 0 0 6 0 ) 1 3 9 2 2 2 8 6 0 6 9 81 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m