粉煤灰混凝土

2006/01/30 00:00 來源:

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    粉煤灰混凝土

    粉煤灰混凝土是指以一定量粉煤灰取代部分水泥配制而成的混凝土。

    一、粉煤灰的技術要求

    粉煤灰的技術性能和主要功能在“水泥”一章中已有闡述,在混凝土中的主要功能是利用其火山灰活性、玻璃微珠改善和易性及粉末效應。根據(jù)《粉煤灰混凝土應用技術規(guī)程》(GBJ146—90)和《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596—96),粉煤灰按其品質(zhì)指標分為三級,見表4-24。 

表4-24 粉煤灰質(zhì)量指標的分級
粉煤灰等級
細度(45μm)方孔篩篩余(%)
燒失量(%)
需水量比(%)
SO3含量(%)
Ⅰ級
≤12
≤5
≤95
≤3
Ⅱ級
≤20
≤8
≤105
≤3
Ⅲ級
≤45
≤15
≤115
≤3
 
    Ⅰ級灰的品位較高,具有一定減水作用,強度活性也較高,可用于普通鋼筋混凝土,高強混凝土和后張法預應力混凝土。Ⅱ級灰一般不具有減水作用,主要用于普通鋼筋混凝土。Ⅲ級灰品位較低,也較粗,活性較差,一般只能用于素混凝土和砂漿,若經(jīng)專門試驗也可以用于鋼筋混凝土。

    二、粉煤灰取代水泥的最大限量

    混凝土中摻入粉煤灰后,雖然可以改善混凝土的某些性能(降低水化熱、提高抗侵蝕性、提高密實度、改善抗?jié)B性等),但由于粉煤灰的水化消耗了Ca(OH)2 ,降低混凝土的堿度,因而影響了混凝土的抗碳化性能,減弱了混凝土對鋼筋銹蝕的保護作用。為了保證混凝土結構的耐久性,GBJ146—90中規(guī)定了粉煤灰的最大限量,見表4-25。
 

表4-25 粉煤灰取代水泥的最大限量(GBJ146-90)
混凝土種類
粉煤灰取代水泥的最大限量(%)
硅酸鹽水泥
普通水泥
礦渣水泥
火山灰水泥
預應力鋼筋混凝土
25
15
10
鋼筋混凝土,高強度混凝土,高抗凍融性混凝土,蒸養(yǎng)混凝土
30
25
20
15
中、低強度混凝土,泵送混凝土,大體積混凝土,
水下混凝土,地下混凝土,壓漿混凝土
50
40
30
20
碾壓混凝土
65
55
45
35
 
    三、粉煤灰混凝土配合比設計

    粉煤灰混凝土配合比的設計是以普通混凝土初步計算配合比為標準,按等和易性、等強度原則,用超量取代法、等量取代法或外摻法設計計算,再經(jīng)試配調(diào)整確定。最常用的方法是超量取代法,其配合比設計的基本原理如下。

    1.按表4-25選擇粉煤灰取代率(f)。

    2.計算粉煤灰混凝土中水泥用量(C)。 
    (4-39)
式中:C0——每m3混凝土初步計算水泥用量(kg)。

    3.按表4-26選擇超量系數(shù)(K)。
 

表4-26 粉煤灰超量系數(shù)(GBJ146-90)
粉煤灰級別
超量系數(shù)K
1.0~1.4
1.3~1.7
1.5~2.0

    4.計算1m2混凝土中的粉煤灰用量F(kg)。 
    (4-40)

    5.計算超量部分粉煤灰的體積(VR)。 
    (4-41)
式中:分別為粉煤灰和水泥的密度。

    6.計算細骨料(砂)用量。根據(jù)粉煤灰混凝土的設計原理,要扣除與粉煤灰超量部分等體積的砂。按下式計算: 
    (4-42)

    7.水和粗骨料用量保持不變。

    四、粉煤灰混凝土的主要技術性質(zhì)

    1.粉煤灰混凝土的施工和易性優(yōu)于普通混凝土,可泵性明顯改善,特別是較易振搗密實,均質(zhì)性良好,因而抗?jié)B性能較好。

    2.粉煤灰混凝土的水化熱較低,較適合于大體積混凝土工程。

    3.粉煤灰混凝土的抗侵蝕性能較好。

    4.粉煤灰混凝土的堿度降低,故抗碳化性能下降,對鋼筋的保護作用有所下降。

    5.粉煤灰混凝土的早期強度較低,后期強度增長較大,因此,地下結構和大體積混凝土宜采用56天、60天或90天作為設計強度等級的齡期,地上結構有條件的也可采用56天或60天齡期。對堤壩及某些大型基礎混凝土結構甚至可以采用180天齡期。

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