趙 莉 丁志宇 時瑞國

(1.河北勞動關(guān)系職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050002； 2.邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺 054035)

?

粉煤灰摻量對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

趙 莉1丁志宇1時瑞國2

(1.河北勞動關(guān)系職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050002； 2.邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺 054035)

采用相同水灰比、相同砂率，以粉煤灰為單一變量，通過10組摻加粉煤灰的混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，得出粉煤灰對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著粉煤灰摻量的增大，對混凝土的早期強(qiáng)度影響不大，后期強(qiáng)度出現(xiàn)波動，先增加后減??；當(dāng)粉煤灰摻加量為30%時，混凝土的后期強(qiáng)度最大。

粉煤灰，混凝土，抗壓強(qiáng)度，硅酸鹽水泥

0 引言

粉煤灰是我國燃煤電廠排放量最大的灰色粉狀工業(yè)廢棄物之一，有關(guān)資料顯示，到2020年我國粉煤灰的年總排放量將會達(dá)到30多億噸，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染[1]。利用粉煤灰作為摻加料以代替部分水泥配制混凝土，不僅可以節(jié)約大量的水泥和細(xì)骨料，還可以減少粉煤灰對生態(tài)環(huán)境的污染，達(dá)到粉煤灰的合理利用，并且粉煤灰可以降低混凝土的水化熱[2]、同時提高混凝土拌合物的和易性，達(dá)到改善混凝土性能，從而達(dá)到降低成本和工程造價的目的[3]。本文擬通過試驗(yàn)研究粉煤灰對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。

1 試驗(yàn)概況

1.1 主要原材料

本試驗(yàn)采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，細(xì)度模數(shù)為2.3級配良好的中砂，5 mm～20 mm連續(xù)級配的石子，粉煤灰的燒失量為2%，外加劑為聚羧酸，其減水率為25%，試驗(yàn)所用的水是自來水。

1.2 混凝土配合比

JGJ 55—2000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[4]中規(guī)定了工業(yè)與民用建筑所用鋼筋混凝土最小水泥用量為260 kg/m3，所以本試驗(yàn)取水泥量分別為250 kg/m3，設(shè)定粉煤灰的摻量從40 kg/m3到130 kg/m3，考慮到與工程實(shí)踐相結(jié)合，本試驗(yàn)將混凝土的坍落度定在160 mm，水灰比定為0.45。隨著粉煤灰摻量的增加，由于粉煤灰的需水量較大，造成試件的流動性較差，為了提高混凝土拌合物和易性，所以增加了外加劑的摻量。本文采用的粉煤灰混凝土配合比如表1所示。

1.3 試件制備

本次試驗(yàn)參照GB/T 50080—2002普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)制備100 mm×100 mm×100 mm混凝土立方體試件30個。試件制作前，先檢查試模、擰緊螺栓，并在模具內(nèi)表面輕輕刷抹一層油脂。將混凝土拌合物裝入試模并使其稍有富裕，然后振動試模，試模表面呈現(xiàn)水泥漿后，去除富裕的拌合物并用抹刀抹平。試件成型后，在混凝土初凝前1 h～2 h內(nèi)需進(jìn)行抹面，要求沿?？谀ㄆ?。放置24 h后對試件進(jìn)行編號、拆模，然后將試塊馬上送入養(yǎng)護(hù)室中，使其在架上保持10 mm～20 mm的距離，并應(yīng)避免用水直接沖淋試件。

1.4 試驗(yàn)設(shè)備

按照GB/T 50081—2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[5]進(jìn)行試驗(yàn)，在河北勞動關(guān)系職業(yè)學(xué)院材料結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室對粉煤灰混凝土試塊進(jìn)行測試。試驗(yàn)過程中所用到的主要儀器設(shè)備包括：

1)HJW60型單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)；

2)量筒、鋼尺及其他工具等等；

3)混凝土振動臺；

4)YAW-2000型微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)。

表1 粉煤灰混凝土的配合比

2 試件的測試和試驗(yàn)的結(jié)果

2.1 試件的測試結(jié)果

對粉煤灰混凝土試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，將所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其工作性能及結(jié)果見表2。

表2 各組粉煤灰混凝土的強(qiáng)度、工作性能

2.2 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，繪制出水泥量為250 kg/m3的粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度變化曲線，見圖1。

2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從圖1粉煤灰混凝土強(qiáng)度的變化曲線可以看出：當(dāng)粉煤灰摻量較小時，粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度變化不大，隨著粉煤灰摻量的增大，粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度逐漸增加；隨著粉煤灰摻量的增大，后期強(qiáng)度的增加出現(xiàn)波動，呈現(xiàn)先增加后減小的變化，當(dāng)粉煤灰摻加量為30%時，混凝土的后期強(qiáng)度最大。

3 結(jié)語

將粉煤灰作為水泥混凝土中的一個重要成分組分，對其進(jìn)行配合比設(shè)計并將其應(yīng)用到實(shí)際工程中，是對傳統(tǒng)水泥混凝土的重大的發(fā)展之一。以粉煤灰取代部分水泥時，控制水灰比一定，增加粉煤灰的摻量，可以提高混凝土的強(qiáng)度，同時試驗(yàn)中增多了外加劑聚羧酸的摻量，所以若未來聚羧酸的成本降低，將對工程中的經(jīng)濟(jì)問題有很大的改善。由試驗(yàn)可以看出，增加粉煤灰在混凝土中的摻量可以使水泥突破260 kg/m3的最小水泥用量，并且未影響混凝土的強(qiáng)度，這樣就為減少水泥用量同時增加粉煤灰摻量提供了空間，但是粉煤灰在混凝土中摻量的極值還有待進(jìn)一步研究。

[1] 趙 晉.摻用粉煤灰和硅粉對混凝土性能影響的試驗(yàn)研究[J].山西水利科技，2015,2(1)：90-92.

[2] 王 沖.粉煤灰與礦渣的早期火山灰反應(yīng)放熱行為及其機(jī)理[J].硅酸鹽學(xué)報，2012,40(7):1050-1058.

[3] 孫氰萍.大摻量粉煤灰混凝土的特性[J].混凝土，2007(2):16-23.

[4] JGJ 55—2000,普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S].

[5] GB/T 50081—2002,普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

The effect of fly ash on compressive strength of concrete

Zhao Li1Ding Zhiyu1Shi Ruiguo2

(1.HebeiLaborRelationsVocationalCollege,Shijiazhuang050002,China;2.XingtaiVocationalandTechnicalCollege,Xingtai054035,China)

Using the same water grey ratio, the same sand rate, and the coal ash as a single variable, the experiment was carried out by 10 groups of concrete with powdered coal ash. The effect of fly ash on compressive strength of concrete is obtained. The results of the experiment show that with the increase of the amount of fly ash, the effect of the early strength of the concrete is small, and the later strength fluctuates, and then decreases after the first increase; the later strength of concrete is maximal when the mixture of fly ash is 30%.

fly ash, concrete, compressive strength, portland cement

1009-6825(2017)17-0106-02

2017-03-17

趙 莉(1987- )，女，碩士，助教

TU502

A