【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,我國已經(jīng)掌握了許多先進(jìn)的技術(shù)。粉煤灰在粉煤灰高層建筑地下混凝土、大體積混凝土、深梁板結(jié)構(gòu)混凝土、深受彎構(gòu)件混凝土、地上混凝土等方面發(fā)展迅速,所以需要我們高度重視起來。
【關(guān)鍵詞】粉煤灰;高層混凝土;應(yīng)用技術(shù)
1.粉煤灰混凝土物理性能
1.1粉煤灰混凝土凝結(jié)時(shí)間
粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土凝結(jié)時(shí)間慢,初終凝均比基準(zhǔn)混凝土推遲約1-3小時(shí),這是由于粉煤灰在形成的過程中,其表面吸附了一定量的Na2O及SO3,這些化合物延長了混凝土的凝結(jié)時(shí)間。
1.2粉煤灰混凝土水化熱
水泥水化作用是放熱作用,用粉煤灰取代水泥后,能使溫升降低約20%左右,對(duì)混凝土溫升起到緩解作用,很適用于大體積混凝土工程。
1.3粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度
粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土早期強(qiáng)度低,但后期強(qiáng)度高于基準(zhǔn)混凝土。粉煤灰混凝土抗拉強(qiáng)度基本上與基準(zhǔn)混凝土相近,但其抗折軸壓強(qiáng)度比基準(zhǔn)混凝土有所下降。
1.4粉煤灰混凝土的長期性能和耐久性能
粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土,28天齡期的抗凍性能有所降低。粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土,抗?jié)B性能有所提高,這在于火山灰反應(yīng),使普通混凝土內(nèi)性能不穩(wěn)定的氫氧化鈣轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)上致密,性能上穩(wěn)定的膠凝物質(zhì),使其提高了混凝土的抗?jié)B性。粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土的收縮值小,兩者收縮發(fā)展情況基本相近。
2.粉煤灰在混凝土中作用機(jī)理
粉煤灰是從煤粉爐排出的煙氣中收集到的細(xì)顆粒粉末,是工業(yè)“三廢”之一,目前,我國年排放粉煤灰約11000萬噸,利用率為42%,主要應(yīng)用在建材、建工、筑路、回填方面。粉煤灰 也是福建省數(shù)量最大,分布較廣的工業(yè)廢渣之一,隨著工業(yè)的發(fā)展,粉煤灰排放量將逐年增加,合理地推廣和應(yīng)用粉煤灰不僅能節(jié)約土地和能源,而且能保護(hù)和治理環(huán)境。粉煤灰作為一種人工 火山灰質(zhì)材料,在混凝土中作為摻和料,可以改善性能,節(jié)約水泥,提高工程質(zhì)量和降低成本粉煤灰是人工火山灰質(zhì)材料,本身并無膠凝性能。粉煤灰礦物組成基本相同,是由大量的硅鋁成分為主的玻璃相和結(jié)晶相礦物組成。結(jié)晶相礦物主要是莫來石A3S2,石英α-SiO2,其次是少量的磷鐵礦Fe3O4,赤鐵礦Fe2O3和極少量的長石和未燃盡的碳粒。非晶體物質(zhì)——玻璃體是由大小不均勻的玻璃球顆粒和無定形顆粒組成。在常溫下,當(dāng)有水存在時(shí),能與石灰起化學(xué)反應(yīng),生成具膠凝性能的水化產(chǎn)物,這些水化產(chǎn)物,一般能在空 氣中立即硬化,而后漸漸具有水硬性。粉煤灰摻入混凝土中,水泥水化析出的 Ca(OH)2形成的鈣離子,吸附在微珠玻璃表面上,能夠侵蝕玻璃的表面,而粉煤灰表層的 玻璃與水作用也能析出堿。
3.粉煤灰在混凝土中的作用
了解混凝土的微結(jié)構(gòu)的特性及其對(duì)性能的影響后,就可以更好地認(rèn)識(shí)粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面:填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層,由于粉煤灰的容重(表觀密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密實(shí),在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。對(duì)水泥顆粒起物理分散作用,使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí),水化緩慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng),不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物(與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同),而且加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū),對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。粉煤灰延緩了水化速度,減小混凝土因水化熱引起的溫升,對(duì)防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。
4.粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)規(guī)程
4.1粉煤灰的選擇
粉煤灰散裝運(yùn)輸時(shí),必須采取措施,防止污染環(huán)境。干粉煤灰應(yīng)貯存在有頂蓋的料倉中,濕粉煤灰可堆放在帶有圍墻的場(chǎng)地上。Ⅰ級(jí)粉煤灰允許用于后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件及跨度小于6m的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件。Ⅱ級(jí)粉煤灰主要用于普通鋼筋混凝土和輕骨料鋼筋混凝土。Ⅲ級(jí)粉煤灰主要用于無筋混凝土和砂漿。在普通鋼筋混凝土重,粉煤灰摻量不易超過基準(zhǔn)混凝土水泥用量得35%,且粉煤灰取代水泥率不易超過20%。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土重,粉煤灰摻量不易超過20%。其粉煤灰取代水泥率,采用普通硅酸鹽水泥時(shí)不易大于15%;采用礦渣硅酸鹽水泥時(shí)不易大于10%。輕骨料鋼筋混凝土重,粉煤灰摻量不宜超過基準(zhǔn)混凝土水泥用量30%,其粉煤灰取代水泥率不宜超過15%。無筋干硬性混凝土和砂漿重,粉煤灰摻量可適當(dāng)增加,其粉煤灰取代水泥率不宜超過40%。泵送粉煤灰混凝土的配合比設(shè)計(jì),也可采用固定粉煤灰摻量法,即首先固定粉煤灰摻量、用水量、粗骨料用量,然后按等稠度、等強(qiáng)度等級(jí)原則進(jìn)行設(shè)計(jì),但此時(shí)應(yīng)考慮坍落度損失,調(diào)整水泥、外加劑及細(xì)骨料的用量。
4.2粉煤灰投入攪拌機(jī)方法
干排灰經(jīng)計(jì)量后于水泥同時(shí)直接投入攪拌機(jī)內(nèi)。濕排灰經(jīng)計(jì)量制成料漿后使用。粉煤灰計(jì)量的允許偏差為±2%。坍落度大于20㎜的混凝土拌合物宜在自落式攪拌機(jī)中制備;坍落度小于20㎜的或干硬性混凝土拌合物宜在強(qiáng)制式攪拌機(jī)中制備。粉煤灰混凝土拌合物一定要攪拌均勻,其攪拌時(shí)間宜比基準(zhǔn)混凝土拌合物延長約30s。泵送粉煤灰混凝土拌合物運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的坍落度不得小于80㎜,并嚴(yán)禁在裝入泵車時(shí)加水。坍落度大于20㎜的混凝土拌合物宜在自落式攪拌機(jī)中制備;坍落度小于20㎜的或干硬性混凝土拌合物宜在強(qiáng)制式攪拌機(jī)中制備。粉煤灰混凝土拌合物一定要攪拌均勻,其攪拌時(shí)間宜比基準(zhǔn)混凝土拌合物延長約30s。泵送粉煤灰混凝土拌合物運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的坍落度不得小于80㎜,并嚴(yán)禁在裝入泵車時(shí)加水。粉煤灰輕骨料混凝土標(biāo)養(yǎng) 28d 的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于基準(zhǔn)輕骨料混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、彈性模量和熱工指標(biāo)的取值,仍按輕骨料混凝土的有關(guān)規(guī)程的規(guī)定取用。粉煤灰輕骨料混凝土的收縮、徐變、抗凍性等與基準(zhǔn)輕骨料混凝土相同。粉煤灰對(duì)輕骨料混凝土碳化性能影響比普通混凝土小,在滿足本規(guī)程要求或同時(shí)摻入減水劑時(shí),其抗碳化性能與基準(zhǔn)混凝土相同。 攪拌前輕骨料宜預(yù)濕,或是粗細(xì)骨料先投入攪拌機(jī)后,加部分水先攪拌約半分鐘,在加入粉煤灰攪拌,最后加入水泥和剩余的水拌勻。粉煤灰與外加劑復(fù)合使用時(shí),外加劑宜采用后摻法。
4.2粉煤灰的使用
粉煤灰砂漿依其組成分為粉煤灰水泥砂漿、粉煤灰水泥石灰砂漿及粉煤灰石灰砂漿。粉煤灰水泥砂漿主要用于內(nèi)外墻面,臺(tái)度、踢腳、窗口、沿口、勒腳、磨石地面底層及墻體勾縫等裝修工程及各種墻體砌筑工程;粉煤灰混合砂漿主要用于地面上墻體的砌筑河抹灰工程;粉煤灰石灰砂漿主要用于地面以上內(nèi)墻的抹灰工程。粉煤灰砂漿依其組成分為粉煤灰水泥砂漿、粉煤灰水泥石灰砂漿粉煤灰砂漿的施工操作技術(shù)基本上與普通砂漿相同,施工操作時(shí),應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)范的要求。用粉煤灰砂漿砌筑或粉刷時(shí),應(yīng)漿砌筑工程用的磚、塊、構(gòu)件或粉刷工程的基層面,預(yù)先澆水預(yù)濕,施工后,還應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
5.結(jié)束語
通過本文的介紹我們知道了粉煤灰在混凝土中的重要作用及它的作用機(jī)制,知道了粉煤灰在建筑工程的重要性,希望通過本文的介紹能夠促進(jìn)我國粉煤灰混凝土的重要發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]葛黎明;向毅;惠楊鈞;;基于等漿體理論的粉煤灰混凝土設(shè)計(jì)方法研究[A];第八屆全國混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年.
[2]黃鵬飛;鋼筋混凝土在環(huán)境腐蝕與彎曲荷載協(xié)同作用下的損傷失效研究[D];中國建筑材料科學(xué)研究院;2004年.