粉煤灰在預(yù)拌混凝土中的研究和應(yīng)用

[摘要] 本文主要論述在預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)中,采用粉煤灰取代部分泥的可行性。

[關(guān)鍵詞] 粉煤灰;坍落度;抗壓強(qiáng)度

[中圖分類號(hào)] TU528[ .09] [ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1009- 0142( 2007) 01- 0046- 02

  粉煤灰作為一種優(yōu)良的活性摻合料用于混凝土中已有多年的歷史,但在結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用僅僅在上世紀(jì)80 年代以后,隨著粉煤灰利用率的提高和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,常常作為第六組分被用于配制高強(qiáng)混凝土、流態(tài)混凝土等。

  由于預(yù)拌混凝土具有質(zhì)量穩(wěn)定、施工方便、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、不污染環(huán)境、施工效率高等優(yōu)點(diǎn),因此在一些建筑特別是大體積混凝土施工中往往采用預(yù)拌混凝土,施工單位在施工時(shí)不但對(duì)混凝土強(qiáng)度、坍落度以及和易性等技術(shù)指標(biāo)有嚴(yán)格要求,同時(shí)受到工期的限制和施工的需要,對(duì)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)廠家提供的混凝土的早期強(qiáng)度以及凝結(jié)時(shí)間都提出明確的要求。而大摻量粉煤灰配制的商品混凝土,由于粉煤灰取代了部分水泥,降低了混凝土中水泥的濃度,也必然降低混凝土的早期強(qiáng)度,同時(shí)延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,這是使用粉煤灰配制混凝土所帶來(lái)的缺陷。因此,如不能很好解決此類問(wèn)題,勢(shì)必對(duì)采用大摻量粉煤灰配制預(yù)拌混凝土的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的障礙。因此要解決的問(wèn)題是大摻量粉煤灰用于預(yù)拌混凝土中,既要保證相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)符合要求,同時(shí)還要滿足施工的要求。

1 試驗(yàn)與結(jié)果

  本文所采用的配合比是由撫順市質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)為預(yù)拌混凝土企業(yè)提供的生產(chǎn)配合比,以此為基準(zhǔn),根據(jù)粉煤灰的摻量得出粉煤灰混凝土的配合比。其中水泥采用撫順?biāo)?/a>股份有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽42.5 級(jí)水泥;粉煤灰采用鐵嶺電廠生產(chǎn)的I 級(jí)灰;粗骨料采用撫順哈達(dá)碎石5~20 mm ;細(xì)骨料采用中砂;外加劑采用撫順市塔峪外加劑廠生產(chǎn)的泵送劑。

  試驗(yàn)采用以粉煤灰取代30%的水泥配制相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)混凝土。為了控制混凝土各齡期的強(qiáng)度與其對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)混凝土相當(dāng),在混凝土配合比中,粉煤灰采用超量取代,超量系數(shù)為1.3~1.4。詳見(jiàn)表1。

表1 粉煤灰混凝土試驗(yàn)方案及結(jié)果

  從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,粉煤灰混凝土的坍落度均高于基準(zhǔn)混凝土。28 d 強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土相當(dāng),而粉煤灰混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)速度大大超過(guò)基準(zhǔn)混凝土。由于粉煤灰為超量取代,粉煤灰混凝土膠結(jié)材料高于基準(zhǔn)混凝土。因此,其和易性比基準(zhǔn)混凝土有很大的改善。同時(shí)減少了泌水和離析,從而使混凝土整體性能有很大提高。同時(shí)可大大減少水泥摻量,降低生產(chǎn)成本,取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 分析與結(jié)論

  粉煤灰是一種人工火山灰質(zhì)混合材,在混凝土中摻入粉煤灰之所以能提高混凝土的強(qiáng)度及抗?jié)B性能是因?yàn)榉勖夯抑泻写罅康幕钚圆牧?。(其中SiO2 高達(dá)40%~60%,Al2O3 高達(dá)17%~35%)在水泥的水化過(guò)程中,這些活性材料可發(fā)揮火山灰活性作用,從而提高混凝土的密實(shí)性。這是因?yàn)榉勖夯抑形㈩w粒的表面積很大,使水泥充分?jǐn)U散,水化反應(yīng)后形成的孔隙率相對(duì)減小,混凝土密實(shí)性必然提高。由于粉煤灰中的活性材料與水泥水化所產(chǎn)生的Ca (OH) 2 產(chǎn)生二次水化作用,產(chǎn)生新的水化物填充原有水泥石子結(jié)構(gòu)孔隙,使混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性得以提高,粉煤灰通過(guò)其火山灰活性,使混凝土后期強(qiáng)度得以較大增長(zhǎng),這是普通硅酸鹽水泥不可能達(dá)到的。

3 粉煤灰混凝土的應(yīng)用及施工特點(diǎn)

  2002 年將該技術(shù)應(yīng)用于撫順市天通建筑公司承建的一個(gè)框架居民樓的工程上,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣,標(biāo)養(yǎng)28 d 后經(jīng)檢測(cè)其強(qiáng)度以及五十次凍融指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。為該項(xiàng)技術(shù)推廣和應(yīng)用,提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。

  水泥的水化作用是一種放熱反應(yīng),由于放熱而使混凝土的溫度升高,而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,以粉煤灰高置換率取代水泥后,減少水化熱,降低新拌混凝土的溫度,因此,在大體積混凝土中,降低新拌混凝土絕熱升溫是很重要的。否則,會(huì)由于溫升過(guò)大而造成混凝土的開(kāi)裂。

  由于攪拌站位于撫順偏遠(yuǎn)市郊,運(yùn)距比較遠(yuǎn),時(shí)間大多為1 h 左右,特別在夏季天氣比較炎熱,混凝土的坍落度損失較大;給混凝土泵送和施工帶來(lái)困難。而摻入粉煤灰后明顯地改善了混凝土的和易性,減少坍落度損失,保證混凝土泵送順利進(jìn)行加快施工進(jìn)度,并延長(zhǎng)泵車的使用壽命。

 
原作者: 周大勇 張光輝   
 
來(lái) 源: 《遼寧建材》2007年第1期 

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