浅析粉煤灰在混凝土中的应用技术.pdf
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1、浅析粉煤灰在混凝土中的应用技术杨英峰等 l 2 3 【 混凝 土施 工 】 浅析粉煤灰 在混凝土 中的应 用技术 杨英峰 , 刘 政 , 高红霞 ( 1 乌兰察布市水务局, 内蒙古 集宁0 1 2 0 0 0 ; 2 土默特左旗水务局, 内蒙古 土左旗 0 1 0 1 0 0 ) 摘要 文章浅析粉煤灰在混凝土应用技术中性能、 特点、 作用、 影响、 注意事项等技术要求。 关键词 浅析; 粉煤灰 ; 混凝土; 应用技术 中图分类号: 4 3 文章标识码: B 文章编号: 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 1 2 3 0 2 1 粉煤灰在混凝土应用技术的 回顾 粉
2、煤灰是从燃煤粉 的电厂锅炉气 中收集到的细粉 末 , 其颗粒多数呈球形 , 表面光滑 , 灰色或浑灰 。粉煤 灰的松散容重为 5 5 0 8 0 0 k g m , 粉煤灰 的成份与高 铝粘土相接近, 主要以玻璃体状态存在 , 另有一部分莫 来石英 、 方解石及硅酸二钙等少量晶体矿物。 加 世纪 4 O年代 , 美 国首先在水工建筑物 中使用 掺粉煤灰的混凝土 , 由于其性能优越 , 所以很快就被推 广作用。 2 O世纪 7 O年代开始 , 我 国逐渐重视粉煤灰在 混 凝土工程中的应用 , 并获得 了长足 的发展。1 9 9 1年 , 国家制定了 粉煤灰混凝 土应用技术规范, 1 9 9 6年
3、 , 又制定 了 水工混凝土掺用粉煤灰技术规范, 确保 了 应用粉煤灰技术规范有序的发展。 2 粉煤灰 的性能指标 2 1 粉煤灰的化学成分及性能: ( 1 ) 粉煤灰 的化学成分 : 粉煤灰 的化学成分决定 于煤的品种及燃烧条件。一般来讲粉煤灰的 S i O 含 量为 4 5 6 0 , A 1 2 O 3 含量为 2 0 3 0 , F e 2 O 3 含 量为 5 一1 0 。 粉煤灰 的火 山性能与 S i O , A1 O , 及 F e O ,的含 量有关 , 而其烧失量主要 与含碳量有关 。当粉煤灰 中 的碳含量在 8 以下时 , 对水泥 的水化硬化就不会有 什么影响。 ( 2
4、) 粉煤灰的性能 : 粉煤灰 的主要性能为细度 、 颗 粒形状 、 比重 、 容重 、 需水量与活性。 粉煤灰的细度与其捕集方法及分级方法有关 。粉 煤灰的细度不仅影响混凝 土的和易性 , 还与粉煤灰 的 活性有关 。通常颗粒愈细, 活性愈大。 粉煤灰的需水量主要取决于其细度、 颗粒开头及 颗粒表面状态。一般常以需水量比即粉煤灰需水量与 硅酸盐水泥需水量之 比来评价该项指标。 粉煤灰的活性是 以其火山灰活性指标来表示。它 主要取决于粉煤灰的化学成分 、 玻璃体含量、 细度、 颗 粒开头及颗粒表面状态。该火山灰活性指标是 以掺粉 煤灰的试验砂浆平均强度与标准砂浆平均强度的比来 求得的。 各种实验
5、证明, 粉煤灰 的火 山灰灰生成物主要为 3 Ca O 2S i O 23H2 O 3Ca O A1 2 O36H2 0 3Ca O F e 2 O 3 6 H 2 0 及 3 C a 0 , A 1 2 O 3 C a s O 4 3 2 H 2 O, 即与 水泥的水化产物基本相 同。随着龄期的增长 , 粉煤灰 的火 山灰反应及粉煤灰与水泥水化产物 的结合反应同 时进行 , 因此 , 掺粉煤灰混凝土 的后期强度均有很大的 提高 。 2 2 粉煤灰掺合料对混凝土性能的影响 ( 1 ) 对混凝土拌和物性 能的影响。以粉煤灰取代 部分水泥或集料 , 都 能在保持混凝土原有和易性条件 下养活用水量
6、, 一般来讲 , 粉煤灰愈细 , 球形颗粒含量 愈高, 其减水效果愈好。如果掺 粉煤灰面不减少用水 量 , 则可改善混凝土的和易性并 能养活混凝土的泌水 率、 防止离析。因而粉煤灰掺合料更适合于压浆混凝 土 和泵送 混凝 土 。 ( 2 ) 对混凝 土强度、 耐久性 等物理力 学性能的影 响。以粉煤灰取代部分水泥时 , 混凝土的早期强度可 能稍有降低, 但后期强度则与纯混凝土相等或略高。 水泥用量不变 , 以粉煤灰取代部分细集料时, 混凝土的 早期及后期强度均有提高。 由于以粉煤灰取代水泥或细集料才能减少混凝土 的用水量 , 相应降低水灰 比, 因此 , 能提高混凝土 的密 实性及抗渗性, 并
7、改善混凝土抗化学侵蚀性。粉煤灰 对混凝土的抗冻性略有不利影响 , 当对混凝土有特殊 抗冻要求时, 应在掺粉煤灰 的同时, 适 当加入引气剂 , 以满足抗冻要求。 粉煤灰还能使混凝土 的干缩减少 5 左 右 , 使混 凝土的弹性模量大约提高 5 一1 0 。粉煤灰掺合料 还能减少混凝土的水化热 , 防止体积混凝土开裂 , 降低 1 2 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 0年第 5期( 总第 1 2 9期) 大坝施工期内温控费用。 由于粉煤灰与混凝土中的 C a ( O H) 发生反应后 , 明显降低了混凝土的碱性 , 应引起充分注意。 3 粉煤灰 的技术要求 根据国家规范规定 , 将粉煤灰分为
8、 3个等级并作 了相应的规定 。 ( 1 ) 粉煤灰按其品质分为 I、 、 3个等级。掺 用于水工混凝土的粉煤灰品质指标和等级应按附表 1 的规定评定。 ( 2 ) 干排法 获得 的粉煤 灰 , 其 含水 量不宜 大 于 1 5 , 其质量应均匀。 ( 3 ) 在实际应用 中, 当 级粉煤灰的烧 失量指标 达不到要求时, 其超 出数值应大于指标 要求 的 2 5 , 同时细度和烧失量的乘积小于 1 6 01 0时 , 可视作 级粉煤灰用 。 表 1 粉煤 灰掺和料 ( 4 ) 粉煤灰 的细度 , 国外大多数国家都采用 4 5 u rn 方孔筛筛余百分数表示 , 我 国与大多数 国家方法接轨。
9、( 5 ) 粉煤灰 的烧失量、 三氧化硫含量和含水量 , 按 G B 1 7 6 8 7 水泥化学分析方法 规定 。 ( 6 ) 粉煤灰需水量 比按 D L T 5 O 5 5 1 9 9 6规范 附录 B的试验方法测定。每批粉煤灰必须检验细度、 烧失量、 需水量 比和含水率 , 对于三氧化硫量可每季度 检验 1 次。凡不符合技术要求的粉煤灰应降级使用甚 至严禁使用。 土中掺粉煤灰已取得明显效果, 主要有改善混凝土 的和易性 , 在运输浇筑过程中 , 减少混凝土的离析和泌 水。减少混凝土水化热温升。提高混凝土抗环境 水的硫酸盐侵蚀和软水溶出性侵蚀。提高混凝土的 密实性和抗渗性。提高混凝土后期强
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