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        磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰在混凝土中的性能差異分析

        2015-12-20 12:06:53朱孝華吳堅(jiān)
        商品混凝土 2015年9期
        關(guān)鍵詞:磨細(xì)球狀需水量

        朱孝華,吳堅(jiān)

        (1. 無錫綠城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,江蘇 無錫 214000;2. 無錫市湖濱建設(shè)工程監(jiān)測站,江蘇 無錫 214000)

        磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰在混凝土中的性能差異分析

        朱孝華1,吳堅(jiān)2

        (1. 無錫綠城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,江蘇 無錫 214000;2. 無錫市湖濱建設(shè)工程監(jiān)測站,江蘇 無錫 214000)

        本文對比了分選粉煤灰與磨細(xì)粉煤灰應(yīng)用于混凝土中所產(chǎn)生的性能差異,試驗(yàn)結(jié)果表明:與分選粉煤灰相比,磨細(xì)粉煤灰的細(xì)度較細(xì),活性指數(shù)較高,但燒失量、需水量比較高;在磨細(xì)粉煤灰混凝土中應(yīng)用時(shí)含氣量、坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失等工作性能明顯弱于分選粉煤灰,但力學(xué)性能(7d、28d 抗壓強(qiáng)度)要優(yōu)于分選粉煤灰。

        磨細(xì)粉煤灰;分選粉煤灰;混凝土

        0 前言

        隨著水泥混凝土應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展,優(yōu)質(zhì)粉煤灰已成為水泥混凝土中必不可少的重要組分,而隨著建筑市場的日益繁榮,對優(yōu)質(zhì)粉煤灰的需求量不斷增加。近年來,隨著煤價(jià)的不斷下跌和環(huán)保部門對電廠的管理不斷加強(qiáng),電廠的粉煤灰排放量已有逐漸減少的趨勢[1-3]。為了緩解這一矛盾,以前很少有人問津的濕排灰和等外灰又重新走向了水泥混凝土的應(yīng)用前臺。許多粉煤灰生產(chǎn)企業(yè)將多年前排放的粉煤灰烘干、粉磨后售給混凝土生產(chǎn)企業(yè)。

        這種磨細(xì)的粉煤灰和通過選粉機(jī)分選的粉煤灰在性能上存在諸多差異。許多混凝土從業(yè)人員感覺如今的粉煤灰質(zhì)量大不如前,本文選取一種磨細(xì)的粉煤灰和一種經(jīng)選粉機(jī)分選的粉煤灰做性能的檢測,來區(qū)分兩者之間的性能差異。

        1 試驗(yàn)

        1.1試驗(yàn)原料

        水泥:江蘇臺泥 P·O 4 2.5 水泥,2 8 d 強(qiáng)度47.8MPa。礦粉:常州友邦礦粉廠,S95 級,比表面積407m2/kg。分選粉煤灰:江蘇諫壁電廠 Ⅱ 級灰,45μm 篩余17%。磨細(xì)粉煤灰:金鑫礦粉廠提供,45μm 篩余 14%。細(xì)集料:河砂,細(xì)度模數(shù) 2.7,含泥量 1.7%。粗集料:碎石,5~25mm 連續(xù)粒級,含泥量 0.5%。外加劑:蘇博特 PCA-1減水劑,減水率 28%。水:市政自來水。

        1.2試驗(yàn)方法

        測試方法參照 GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB /T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》、GB /T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)試驗(yàn)方法》和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,測試的項(xiàng)目包括粉煤灰的細(xì)度、燒失量、需水量比及活性指數(shù),混凝土的坍落度、含氣量及 7d、28d抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)采用商品混凝土中最常用的 C30 配比作為基準(zhǔn)配合比,具體配合比見表 1。

        表1 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

        2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

        2.1磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰的基本性能差異

        參照 GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》測試磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰的的細(xì)度、燒失量、需水量比及活性指數(shù),結(jié)果如表 2 所示。

        表2 混凝土摻合料的活性指數(shù)及流動度比 %

        從檢測結(jié)果可知,與分選粉煤灰相比,磨細(xì)粉煤灰的細(xì)度較細(xì),活性指數(shù)較高,但燒失量較高,需水量比較高。這可能與粉煤灰的顆粒形貌有關(guān),分別對磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰進(jìn)行 SEM 檢測,結(jié)果如圖 1 所示。

        圖1 粉煤灰的 SEM 照片

        由 SEM 圖片可以看出,分選粉煤灰中有許多球狀顆粒,顆粒表面比較圓潤,磨細(xì)粉煤灰中球狀顆粒很少,顆粒表面棱角較多。這是因?yàn)樵诜勰サ倪^程中球狀顆粒碎裂而致。

        2.2磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰在混凝土中的性能差異

        在 C30 商品混凝土中分別摻入磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰,測試混凝土拌合物的工作性能和硬化混凝土的力學(xué)性能,考察磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰的性能差別。具體結(jié)果如表 3 所示。

        表3 混凝土摻合料在混凝土中的應(yīng)用

        由表 3 試驗(yàn)結(jié)果可知,磨細(xì)粉煤灰在混凝土中應(yīng)用時(shí)工作性能明顯弱于分選粉煤灰。首先,使用磨細(xì)粉煤灰時(shí),混凝土中的含氣量較低,混凝土的流動性不佳,這可能與磨細(xì)粉煤灰中含有較高含量的活性炭相關(guān)。相關(guān)研究證明,活性炭顆粒對引氣組分具有較強(qiáng)的吸附作用,碳含量較高的膠凝材料提高含氣量較為困難;其次,在混凝土初始坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失的性能指標(biāo)上,磨細(xì)粉煤灰也明顯低于分選粉煤灰。這是因?yàn)楫?dāng)粉煤灰磨細(xì)后,原有的球狀顆粒遭到破壞,粉煤灰應(yīng)有的滾珠效應(yīng)消失,顆粒表面的棱角較多,同等粒徑的顆粒表面積增加,混凝土的工作性能明顯降低。

        但磨細(xì)粉煤灰的力學(xué)性能要優(yōu)于分選粉煤灰,原因在于,粉煤灰在粉磨的過程中,原有的球狀顆粒破壞后,顆粒表面產(chǎn)生了很多斷鍵,這些斷鍵易于吸附漿體中的極性分子和離子,使火山灰反應(yīng)更易于發(fā)生。

        基于磨細(xì)粉煤灰和分選粉煤灰存在以上性能差異,在使用時(shí)要加以區(qū)分,如果想通過粉煤灰來提升混凝土的工作性能,磨細(xì)粉煤灰可能很難達(dá)到理想的效果,如果想降低混凝土的配料成本,充分利用火山灰反應(yīng),那么選用磨細(xì)粉煤灰是不錯(cuò)的選擇。使用磨細(xì)粉煤灰還可以償還濕排灰以及等外灰造成環(huán)境負(fù)荷的歷史舊債,具有良好的環(huán)境效應(yīng)。

        3 結(jié)論

        (1)與分選粉煤灰相比,磨細(xì)粉煤灰的細(xì)度較細(xì),活性指數(shù)較高,但燒失量、需水量會比較高。SEM 檢測結(jié)果表明:分選粉煤灰中有許多球狀顆粒,顆粒表面比較圓潤,磨細(xì)粉煤灰中球狀顆粒很少,顆粒表面棱角較多。

        (2)磨細(xì)粉煤灰在混凝土中應(yīng)用時(shí)含氣量、坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失等工作性能明顯弱于分選粉煤灰,但磨細(xì)粉煤灰的力學(xué)性能(7d、28d 抗壓強(qiáng)度)要優(yōu)于分選粉煤灰。

        [1] 黃兆龍,湛淵源.粉煤灰燒失量及材料配合比對砼工程性質(zhì)的影響[J].粉煤灰綜合利用,2003 (1):9-13.

        [2] 薛永杰,侯浩波,查進(jìn).高燒失量粉煤灰對水泥漿體的力學(xué)和耐久性能的影響研究[J].粉煤灰,2007 (4):24-26.

        [3] 王立久,艾紅梅.粉煤灰膠凝系數(shù)研究[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2002,42 (6):724-727.

        [單位地址]江蘇省無錫市綠城玉蘭花園 71-502(214000)

        朱孝華(1981-)男,助理工程師,從事水泥基建筑材料的生產(chǎn)與研究。

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