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        高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

        2016-08-06 09:59:16常江
        大科技 2016年35期
        關(guān)鍵詞:水膠耐久性高性能

        常江

        (安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015)

        高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

        常江

        (安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015)

        大摻量粉煤灰混凝土是伴隨著現(xiàn)代混凝土技術(shù)的發(fā)展而逐步興起的一種綠色的、經(jīng)濟(jì)的、高性能混凝土。按照一定的比例在混凝土中摻入粉煤灰,能夠?qū)υ净炷林械囊徊糠炙噙M(jìn)行替代,從而使工程投入成本實(shí)現(xiàn)有效的減少之外,還可以使混凝土的性能得到有效的提升,因此其是一種比較理想的摻合料。粉煤灰高性能混凝土可以使混凝土的耐久性得到有效的提升,在我國(guó)的水利工程、港口工程、道路工程、房屋工程、橋梁工程,等各種工程建設(shè)中都已經(jīng)開(kāi)始推廣高性能大摻量粉煤灰混凝土,并取得了初步的使用效果。

        高性能;粉煤灰混凝土;摻量

        引言

        隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,社會(huì)各界對(duì)房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程的需求量也隨之日益增多,而這些工程建設(shè)都離不開(kāi)混凝土。以往傳統(tǒng)的混凝土已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代工程建筑的需求,此時(shí),高性能大摻量粉煤灰混凝土便應(yīng)運(yùn)而生了,其可以使混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度、耐久性及收縮性能實(shí)現(xiàn)全面的提升。因此,對(duì)高性能大摻量粉煤灰混凝土進(jìn)行分析與研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的概念

        作為一種火山灰質(zhì)材料,粉煤灰本是一種不具備膠凝性能的材料,但是在常溫、濕潤(rùn)的環(huán)境下,其能夠與混凝土進(jìn)行二次反應(yīng),產(chǎn)生不易溶于水的水化硅酸鈣凝膠[1]。在混凝土中摻入粉煤灰有利有弊,利處在于能夠減少水泥的用量,從而節(jié)省部分資金,弊處在于混凝土的早期強(qiáng)度也會(huì)被減弱[2]。因此為了避免混凝土早期強(qiáng)度被過(guò)分削弱,一般情況下會(huì)嚴(yán)格的控制粉煤灰的摻入量。摻入Ⅰ級(jí)粉煤灰時(shí),通常摻入量不可超出15%,而摻入Ⅱ級(jí)粉煤灰時(shí),其摻入量不可超出10%,這樣才能有效的防止摻加粉煤灰過(guò)多而出現(xiàn)不良影響,避免基準(zhǔn)混凝土和摻灰混凝土的性能出現(xiàn)太大改變,但是也制約了粉煤灰綜合效應(yīng)的發(fā)揮,無(wú)法使混凝土的性能得到有效的提升。因?yàn)榈退z比(0.3~0.45)是確保粉煤灰混凝土的良好工作性能、強(qiáng)度以及耐久性的前提條件,所以,在對(duì)大摻量粉煤灰混凝土進(jìn)行配制的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)盡量選用較小的水膠比。高性能大摻量粉煤灰混凝土見(jiàn)圖1。

        圖1 高性能大摻量粉煤灰混凝土

        2 高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

        2.1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能

        高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能主要體現(xiàn)在三方面,即經(jīng)時(shí)坍損性能、穩(wěn)定性以及流動(dòng)性[3]。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明,較之基準(zhǔn)混凝土,可以通過(guò)加大粉煤灰的摻入量來(lái)對(duì)混凝土的流動(dòng)性進(jìn)行提升,從而有效地對(duì)混凝土坍塌的情況進(jìn)行改善,使混凝土的泌水率有所降低。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn),摻入Ⅰ級(jí)粉煤灰的混凝土的工作性能要優(yōu)于摻入Ⅱ級(jí)粉煤灰的混凝土。

        2.2 高性能大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度

        粉煤灰會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,這種影響可以通過(guò)兩個(gè)方面表現(xiàn)出來(lái):①由于粉煤灰具有活性效應(yīng),水泥水化產(chǎn)物與粉煤灰之間能夠進(jìn)行二次反應(yīng),產(chǎn)生水化硅酸鈣凝膠,這是一種不溶于水的物質(zhì),能夠有效地提升混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度;②粉煤灰質(zhì)形態(tài)效應(yīng)在混凝土中能夠發(fā)揮潤(rùn)滑、均化以及填充作用,使混凝土的需水量比減小5~10%,從而起到減水增強(qiáng)的效果。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果混凝土中粉煤灰的摻入量不高于30%,則不會(huì)對(duì)其28d強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響,但是會(huì)減弱混凝土的3d強(qiáng)度,減弱程度能夠達(dá)到15%;如果摻入量達(dá)到了40%,混凝土的強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)顯著減弱。這充分說(shuō)明,與基準(zhǔn)混凝土相比,大摻量粉煤灰混凝土的28d強(qiáng)度較小,粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生的影響會(huì)受到水膠比的影響。因此低水膠比才是保障大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度的一個(gè)關(guān)鍵。而高分散性表面活性劑NA可以使混凝土的用水量實(shí)現(xiàn)明顯的降低,從而使水膠比實(shí)現(xiàn)有效的減小,進(jìn)而確保大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度;而復(fù)合激發(fā)劑J可能使粉煤灰的潛在活性得到有效的激發(fā),從而使粉煤灰混凝土的強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)合激發(fā)劑J和高分散性表面活性劑NA同時(shí)應(yīng)用于大摻量粉煤灰混凝土之中,除了可以使其早期強(qiáng)度得到有效的增強(qiáng)之外,還可以顯著的增強(qiáng)其后期強(qiáng)度。

        2.3 高性能大摻量粉煤灰混凝土的耐久性、收縮性

        據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,高性能混凝土的90d的收縮必須小于400×10-6。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示,盡管粉煤灰摻入量為30%與40%的混凝土180d的收縮值稍微大于400×10-6,可是顯然比基準(zhǔn)混凝土要低得多。這也說(shuō)明粉煤灰確實(shí)會(huì)對(duì)混凝土起到一定的抑制作用,抑制效果與粉煤灰的摻入量成正比。

        實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,在混凝土中摻入越多的粉煤灰,對(duì)混凝土滲水高度的影響就越大。高性能大摻量粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土的抗凍性能更優(yōu),而在抗?jié)B性能方面,Ⅰ級(jí)粉煤灰的抗?jié)B性能優(yōu)于Ⅱ級(jí)粉煤灰的抗?jié)B性能。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強(qiáng)度、耐久性及收縮性的分析,不難發(fā)現(xiàn),只要控制好恰當(dāng)?shù)牡退z比,那么,高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強(qiáng)度、耐久性及收縮性都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于基準(zhǔn)混凝土,而且Ⅰ級(jí)粉煤灰各方面的效果都要比Ⅱ級(jí)粉煤灰好得多。因此,高性能大摻量粉煤灰混凝土值得在房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程建設(shè)中大規(guī)模的推廣使用。

        TU755

        A

        1004-7344(2016)35-0298-01

        2016-12-3

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