粉煤灰矿粉双掺
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【粉煤灰和矿粉\硅粉和矿渣】高性能砼双掺经验来一波砼友杂谈本人从事建筑一年有余。
打算这个工程完了就走了。
总结了现场施工员的几大苦处,看看有没有中枪的孩子。
一:常年无假期。
我上班的施工单位一个月三天假,本来就在外面流浪三天都不知道去哪里。
想回家时间不够,想去找朋友耍他们都在施工单位也没得什么假期。
二:流动性大虽然我在这块工地一直待着,可是公司已经跟我说了这个工地完了就去西安。
在工地整天面对的都是钢筋混凝土在哪里都一样,没得点新奇的。
主要是离家远,没得点点归属感。
三:男孩子真的要变化在工地基本都是男人,无聊的时候都不知道干什么。
白天上班,晚上下班了其他同事要么打牌要么上网。
本人以前啥都不沾如今学会抽烟喝酒了。
自己都不想变成这个样子,可是慢慢就学会了。
四:无时间照顾家人、女友、参加朋友聚会常年在外,家人女友可以说是想都别想。
社交的圈子基本都是同事或者工人,真的很小接触不了新朋友。
至于以前的老朋友,根本没得时间聚。
有时候寂寞只有自己知道。
五:关系色彩重在工地上基本都是有关系的,你想往上爬做什么项目经理没得关系难得很。
或许考证是条出路,等你考出证来了同行也出来了。
没得关系还是不好进的,像我这样没背景的如果混下去最多就是责任工长或者技术负责人吧。
我知道施工忙起来很累,什么风吹日晒、通宵守着混凝土这些作为一个男人都可以忍受!不要说我吃不得苦,我不想以后一年回次家,一年见一次孩子、妻子以及家人。
砼行苦水多,工作还要继续。
今天谈谈双掺的事儿。
粉煤灰和矿粉双掺现在建筑越造越高,像在比赛。
这要是地震逃都来不及。
高度增加,泵送压力加大,再加之混凝土强度高、黏度大,使泵送施工难度增加,对混凝土的和易性、压力泌水率等都有很高的要求。
干大工程钱真的很多吗?也不见得。
干过大工程的都知道,一个工程下来不是浴火重生就是受伤很深,调配比做试验的脑细胞死了千千万,配比调得都快吐了。
超高混凝土设计中双掺是很常见的,几乎都会用到,现在很少把水泥用到底不掺的;掺一种效果不好,双掺性能就上去了。
粉煤灰、矿粉双掺技术在高性能混凝土中的应用研究论文
本文旨在研究粉煤灰、矿粉双掺技术在高性能混凝土中的应用。
首先,全面分析了粉煤灰和矿粉双掺技术的特点,并介绍了它们在混凝土中的利用。
然后,通过对强度测试、抗压强度测试以及抗折强度测试的结果进行分析,得出了考虑到粉煤灰、矿粉双掺技术应用后,混凝土的强度提高了不少,使其具有较高的耐久性。
最后,本文提出了在混凝土中采用粉煤灰和矿粉双掺技术的一些建议,指出了它们在混凝土中的优势以及在制备高性能混凝土上所带来的效果。
综上所述,粉煤灰、矿粉双掺技术是一种有效的混凝土配制方法,对于制备高性能混凝土具有重要意义。
必须在粉煤灰、矿粉的加入量上做出适当的折衷,以达到最佳结果。
粉煤灰和矿粉的双掺技术在混凝土中的应用摘要:近年来,随着我国经济上升式的发展,加快了各类混凝土工程的发展步伐。
将粉煤灰和矿粉生产技术融入混凝土工程,不仅可以发挥双掺技术的优势,同时也能够建造更加优良的基础设施工程,因此本文主要针对混凝土双掺技术的应用做相应概述和探究。
关键词:矿粉和粉煤灰;双掺技术;混凝土;应用引言:混凝土建筑材料,对于建筑界的发展有着重要意义。
目前世界各国都开始朝着节能、环保方向发展,因此对于资源的节约以及资源利用率的提升,提出更加高质的要求。
在建筑工程中提升混凝土使用指标,并掺入矿粉和粉煤灰两种物质,可以就这两种物质对混凝土不同指标所造成的影响进行概述,在节约成本的同时,为自然环境提供更加优质的保护。
与此同时,工程前期设计以及工程后期具体实施环节所需参考依据都须以此为根据。
一、矿粉和粉煤灰双掺技术的优势在以往的混凝土施工过程当中,一般会运用大量的水泥来达到混凝土的性能需求。
但是需要注意的是,水泥存在较差的和易性以及粘聚度,尤其是在夏季施工,受夏天高温影响,混凝土本身所发出的热量不会向外排出,而是游走在混凝土结构内部,最终聚集在混凝土表面,轻则会引发混凝土局部膨胀现象,重则导致混凝土表面发生裂缝。
但是借助混凝土生产技术,可以有效排除水泥所产生的热量,规避混凝土表面出现裂缝问题,同时也能够缩减水泥的用量,节省大量资金。
如果仅仅是在混凝土当中掺入粉煤灰,虽然也能够明显改善混凝土性能,但是带来的弊端却是降低了混凝土的强度,针对此类问题需要实行粉煤灰和矿粉双掺技术,矿粉所具有的水硬性特性可以很好的提升混凝土的火山灰化学反应,增强整体细微颗粒感,良好改善混凝土性能[1]。
但是需要注意的是,将粉煤灰和矿粉融合需要按照一定比例。
两种物质的双掺可以取长补短,提升混凝土和易性,减少混凝土坍落度损失,硬化混凝土结构,提升混凝土密实度和粘结度。
除此之外,改善混凝土前期和后期强度,规避化学腐蚀问题,从而最终获得混凝土良好的质量效果。
矿粉-粉煤灰复掺技术在商品混凝土中的应用矿粉-粉煤灰复掺技术,是指在商品混凝土中掺入粉煤灰的同时掺入一定量磨细的矿渣粉,以改善商品混凝土性能.粉煤灰是从电厂烟道气体中收集下来很细的煤灰,或是干排灰经粉磨达到规定细度,呈浅灰色.其主要矿物组成是铝硅玻璃体,并有少量晶态矿物.矿粉是高炉冶炼生铁时所得以硅酸钙和铝酸钙为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后即为粒化高炉矿渣.2007年来,吉林市昌泰混凝土有限责任公司,对矿粉-粉煤灰复掺后的商品混凝土进行了反复试验和生产实践证明,复掺粉煤灰和矿粉的商品混凝土,不仅能够降低商品混凝土的生产成本,降低环境污染程度,更重要的是它能够改善商品混凝土的和易性和可泵性,降低坍落度损失,减少混凝土的早期开裂现象,提高混凝土的耐久性.笔者进行了矿粉和粉煤灰复掺技术在吉林市昌泰混凝土有限责任公司生产的混凝土中的应用试验研究.1 矿粉-粉煤灰复合掺合料增塑减水机理分析矿粉-粉煤灰复合掺合料对新拌水泥混凝土的增塑减水作用,主要是与其颗粒的物理性态有关,这些物理性态包括掺合料颗粒大小及颗粒形状,表面光滑度,是否坚硬、无孔,以及亲水性如何等,可归结为超细矿物掺合料的“微填充效应”、“形貌效应”、“比重效应”和“分散效应”[1]等.各类效应并不是相互独立的在起作用,而是相互伴随相互依存的.例如,掺合料颗粒的粒径大小对填充效应有影响,同时也影响着颗粒的分散效应.所以,在对超细矿物掺合料的研究中,应将其作为整体.超细矿物掺合料的增塑减水机理在于物理性态的发挥,即在与高效减水剂的共同作用下,超细矿物掺合料才具有“微填充效应”、“形貌效应”、“比重效应”及“分散效应”.2 试验原料和试验方法2.1试验原材料(1)水泥.吉林亚泰水泥厂P.O 42.5;(2)砂.松花江中砂,细度模数3.0,松散堆积密度1 620 kg/m3;(3)石子.松花江卵石,5~25连续级配,松散堆积密度1 520 kg/m3;(4)粉煤灰.吉林市江北热电厂I级粉煤灰,烧失量1.6%,含水量0.1%;(5)矿粉.明城矿粉S 95级,烧失量0,比表面积443 m2/kg;(6)外加剂.吉林市新安新型建材有限公司萘系高效减水剂,含固量40%,自己复配混凝土泵送剂;(7)水.符合国家饮用水标准的深井水.2.2试验方法(1)配合比设计参照JG55-2000《普通混凝土配合比设计规范》并结合经验制定;(2)混凝土的坍落度、和易性参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》,在试验室按当时的生产情况试验的结果;(3)混凝土的配合比.试验采用最常用的几种强度等级的混凝土配合比,其具体数据见表1.3 试验结果与分析3.1试验结果按上述配比方案设计,各等级混凝土配合比的结果见表2.3.2试验结果分析(1)对混凝土工作性的影响如表2所示,当达到相同的坍落度时,混凝土的单位用水量矿粉-粉煤灰复掺较单掺粉煤灰的混凝土要少,且泵送剂掺量亦少.这是由于矿粉-粉煤灰复合掺合料与高效减水剂双掺时,具有复合减水率,它表现出强烈的增塑减水作用.对新拌混凝土的增塑减水作用,主要是与其颗粒的物理性态有关,光滑、坚硬的球形颗粒在水泥颗粒间可以起到一种“滚珠”的作用,增加了混凝土拌和物的流动性,所以,单位用水量减少.采用复掺技术配制的混凝土流动性较单掺粉煤灰的混凝土要好,混凝土中掺入超细掺合料后,由于其细度小于水泥颗粒,在取代了部分水泥后,这些小颗粒在水泥颗粒的空隙间起填充作用,使胶凝材料具有更好的级配.在保持相同用水量的情况下,可增加混凝土的流动度,改善和易性.填充作用的另一好处是增加了粘聚性,降低混凝土的泌水、离析,有效地改善了混凝土的和易性和可泵性,使混凝土有良好的工作性能.(2)对混凝土强度影响如表2所示,矿粉-粉煤灰复掺技术的混凝土3 d,7 d强度较低,但后期强度增长较快,28 d,60 d强度均超过单掺粉煤灰混凝土.这是由于矿粉具有较高的活性,并且矿粉和粉煤灰均能够和水泥水化产物进行二次反应,提高了混凝土的后期强度,同时,由于矿粉和粉煤灰的微集料效应、形态效应及其两者的互补效应,体现出“1+1>2”的效果,从而使混凝土的孔隙率下降,强度提高.4 结语采用复掺技术制备的商品混凝土,具有优良的和易性,能够降低混凝土的单位用水量,同时能提高混凝土的后期强度和耐久性,并具有显著的环保效应.将复掺技术应用于商品混凝土中,能够显著地降低企业生产成本,提高企业的竞争力,对企业的发展具有良好的牵引力.因此,将复掺技术广泛应用于商品混凝土中具有广阔的前景。
矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响1)矿粉比表面积在430~520m2/kg之间,掺量在30%~40%范围,增强效应表现得最为显著。
2)单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,可能对混凝土泵送带来一定的不利影响。
3)矿粉和ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土,可以充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土的坍落度增加,和易性和粘聚性变好,泌水也得到了改善,同时混凝土成本可显著降低。
(2)矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土耐久性的影响1)降低混凝土水化热。
对要求严格控温的大体积混凝土,矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合,降低了混凝土的水化热,可以有效地减少混凝土早期温缩裂缝的出现。
2)大幅度提高了混凝土抗渗性能。
3)保证了抗碳化能力。
在达到相同强度的条件下掺矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土具有相同的抗碳化能力。
4)保证了抗冻融能力。
矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土在强度和含气量相同的条件下抗冻融能力基本相同;适当掺加引气剂,适当的含气量和间距系数对提高混凝土的抗冻融能力十分必要。
5)混凝土收缩。
考虑前3d的自收缩,无论是配制c30混凝土,还是配制c50混凝土,采用单掺矿粉,与基准混凝土相比,收缩值均无明显变化。
6)混凝土抗裂性能。
矿粉与粉煤灰复掺改善抗裂性效果优于矿粉单掺。
混凝土早期强度对混凝土早期抗裂性有重要影响,混凝土24h 强度越高,混凝土早期越易开裂。
混凝土早期抗裂性与早期强度之间可能存在一个临界值,小于该强度值,混凝土不易开裂,大于该强度值,混凝土容易开裂。
该值与环境条件及约束状态有关。
粉煤灰、矿渣粉及二者复合使用存在的问题尽管粉煤灰与矿渣粉复合使用能够优势互补,但不是随便复合就能够达到应有的目的。
为了更好地发挥二者各自的优势,应选择合适的复合方式和复合比例。
本人根据以往的使用经验认为:最佳方案是ⅰ级粉煤灰与比表面积400m2/kg以上的矿渣粉复合,配制低强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量,配制高强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量;其次是ⅱ级粉煤灰与350~400m2/kg矿渣粉复合,配制低强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量;配制高强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量;最后是ⅰ级粉煤灰与比表面积350~400m2/kg的矿渣粉复合或ⅱ级粉煤灰与400m2/kg以上的矿渣粉复合,前者比较适合配制高强度等级混凝土,后者比较适合配制低强度等级混凝土。
掺粉煤灰和矿粉的混凝土配合比优化粉煤灰是一种工业废料,从微观结构上看具有潜在的火山灰活性物质,可取代部分水泥并与水泥进行二次水化反应,有效地降低了混凝土水化热反应的放热峰值与反应速率,并有效地提高了混凝土的拌合物性能,可以应用于建材工业市场。
从研究大掺量粉煤的意义来看,它将高性能混凝土与低水泥环保型混凝土的开拓相结合,对于走绿色建材、新型建材的道路具有重要意义。
大掺量粉煤灰混凝土,将粉煤灰大量单掺于混凝土中,会使混凝土自身具有前期强度低、需水量大等缺点。
本次研究特引入矿粉同时作为掺合料,利用矿粉与粉煤灰双掺的复合效应、堆积密度效应、微集料填充效应,从而改善拌合物性能,提高粉煤灰的利用率。
通过水泥胶砂试验调整掺合料掺量,以河北建设集团混凝土分公司多年实践C30普通双掺混凝土配合比为基准,对大掺量粉煤灰混凝土配合比进行设计优化。
1试验过程1.1原材料(1)水泥(C):选用顺平曲寨P·O42.5水泥,主要性能指标见表1。
(2)粉煤灰(F):选用保定大唐Ⅱ级粉煤灰,主要性能指标见表2。
(3)矿粉(K):选用保定乾华建材S95级矿粉,主要性能指标见表3。
(4)聚羧酸外加剂(A):保定慕湖恒源新型建材有限公司,主要性能见表4。
(5)石子(G):本试验采用5~25mm天然卵碎石,级配良好,含泥0.4%,泥块含量0.2%,针片状颗粒5%,表观密度2670kg/m3,堆积密度1570kg/m3。
(6)砂子(S):满城天然砂,细度模数2.8,级配良好,含泥1.8%,泥块含量0.2%,表观密度2720kg/m3,堆积密度1560kg/m3。
1.2胶砂试验根据GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》,采用表5的配合比。
共设计21组试块,试件的制作与养护符合相关规范的要求。
28d、60d、90d抗压强度影响,将数据绘制成图1~4。
由表5和图1、图3可以看出:单掺粉煤灰抗折强度随着龄期时间的增长而增长,抗折强度峰值出现在30%~35%之间;单掺矿粉的抗折强度却随着龄期时间采用了如表6配合比,其中D0为常用普通混凝土配合比。
大掺量粉煤灰混凝土的作用及其机理分析1.粉煤灰的主要作用粉煤灰在混凝土中的主要作用表现在以下几个方面:(1)填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层,由于粉煤灰的容重(表观密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密实,在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。
(2)对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀。
当混凝土水胶比较低时,水化缓慢的粉煤灰可以提供水分,是水泥水化更充分。
(3)粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应,不仅生成具有胶凝性质的产物(与水泥中硅酸盐的水化产物相同),而且加强了薄弱的过渡区,对改善混凝土的各项性能有显著作用。
(4)粉煤灰延缓了水化速度,减小混凝土因水化热引起的温升,对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。
(5)粉煤灰高性能混凝土的性能粉煤灰是一种呈玻璃态实心或空心的球状微颗粒,比水泥粒子小得多,比表面积极大,表面光滑致密,其成分主要是活性氧化硅或氧化铝。
掺入混凝土中的粉煤灰主要产生以下几方面影响:1.活性效应:在常温下,由于粉煤灰的水化反应比水泥慢,被粉煤灰取代的那部分水泥的早期强度得不到补偿,所以混凝土早期强度随粉煤灰掺量的增加而降低。
随着时间的推移,粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3与水泥水化生成的Ca(OH)2发生反应,生成大量水化硅酸凝胶。
粉煤灰外部的一些水化产物在成长过程中也会象树根一样伸入颗粒空隙中,填充空隙,破坏界面区Ca(OH)2的择优取向排列,大大改善了界面区,促进了混凝土后期强度的增长。
2.微集料密实填充及颗粒形态效应:均匀分散在混凝土中的粉煤灰颗粒不会大量吸水,不但起着滚珠作用,而且与水泥粒子组成了合理的微级配,减少填充水数量,影响系统的堆积状态,提高堆积密度,具有减水作用,使新拌混凝土工作性优良,硬化混凝土微结构更加均匀密实。
而且,不会发生泌水离析现象,可施工性和抹面性好,抗渗性、抗冻性好。
3.交互作用:水泥、粉煤灰、外加剂等不同粉料间会产生物理、化学的交互作用。
例如,水泥水化生成的Ca(OH)2是粉煤灰的活性激发剂,而被激发了的粉煤灰一旦水解,降低液相碱度,又会进一步促进未水化水泥水化。
又如混凝土坍落度经时损失的原因之一是随着水化反应的进行,高效减水剂的浓度降低,通过SEM观察,发现超细粉末的粉煤灰颗粒存在大量比表面积相当大的微珠以及一定量的多孔海绵状的不规则小块,可吸附外加剂,是外加剂的理想载体由于粉煤灰水化反应缓慢,吸附在其上的高效减水剂在短时间内不会起作用,之后才随粉煤灰的水化得以逐渐释放,因此新拌粉煤灰混凝土的坍落度经时损失小。
另外,目前生产的水泥含碱量不断提高,粉煤灰的使用大大节约水泥熟料,抑制碱——骨料反应;水泥中C3A含量少,水化产生的热量少,减少了混凝土构件由于内外温差过大而引起其表面开裂的危险;粉煤灰水化消耗大量Ca(OH)2,混凝土不耐蚀成分减少,因而耐化学侵蚀性比普通混凝土强得多。
同时徐变、干缩等变形性能也优于普通混凝土综上所述,大掺量粉煤灰高性能混凝土具有令人满意的工作性、耐久性,力学性能也能达到设计要求,尽管早期强度低,但后期强度高,强度储备大。
用高质量的粉煤灰取代部分水泥可大大改善新拌混凝土的工作性,因为:(1)粉煤灰是由大小不等的球状颗粒的玻璃体组成,表面光滑致密,在混凝土拌合物中能起滚珠作用;(2)新拌混凝土中水泥颗粒易聚集成团,粉煤灰的掺入可有效分散水泥颗粒,释放更多的浆体来润滑骨料;(3)能减少用水量,使混凝土的水灰比降到更小水平,减少泌水和离析现象;(4)具有良好的保水性,有利于泵送施工良好的工作性可大大改善混凝土的外观质量,同时也是混凝土内在质量的保证大掺量粉煤灰混凝土的良好的工作性能,对于解决目前混凝土存在的许多问题有很重要的作用。
通过对粉煤灰掺量不同的新拌高性能混凝土进行坍落度试验表明,掺加粉煤灰对混凝土工作性的改善十分明显,各掺量粉煤灰混凝土的坍落度均大于基准混凝上。
取代率大于40%以后,随着掺量的提高,由于粉煤灰的密度比水泥小,胶凝材料体积增大,需水量会有所上升,但即使粉煤灰掺量高达70%,混凝土坍落度仍大于基准混凝土。
同时,在实践中可看到粉煤灰高性能混凝土的粘聚性·保水性好,无离析泌水现象。
2.粉煤灰在混凝土中的机理分析(1)粉煤灰的形态效应粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体,铝硅酸盐玻璃微珠,这些球状玻璃体表面光滑、粒度细,质地致密,内比表面积小,不仅使水泥浆需水量小,而且它们往往填充水泥浆体孔隙中,使混凝土密实性大大提高,或者在相同用水量的情况下,可增大流动性,改善和易性和可泵性。
(2)粉煤灰的微集料效应粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中,阻止了水泥颗粒的相互粘聚,而处于分散状态有利于水化反应的进行,同时减少了用水量,硬化后混凝土孔隙率降低,使密实度得以提高。
(3)粉煤灰的活性效应粉煤灰的活性效应也称火山灰效应,粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3与水泥和石灰的水化产物在水溶液中发生反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙。
上述这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的,大大降低了混凝土内部的孔隙率,改变了孔结构,提高了混凝土的密实度。
长期以来,国内外的混凝土中常掺有一定量粉煤灰,但作为水泥的替代材料,绝大多数情况下是以如下三种方式应用的:在旱期强度要求很低,长期强度大约在2535MPa的大体积混凝土中,大掺量的替代水泥使用;在结构混凝土里较少量的替代水泥(10%~25%);在强度要求很低的回填或道路基层里大量使用。
由于高效减水剂的应用,使混凝土的水胶比可以大幅度降低,从而使掺用粉煤灰的性能能够大幅度的提高。
大掺量粉煤灰混凝土作为一种新型材料,具有自身独特的优越性,但是目前应用范围不大,这与人们的传统观念及技术上的差距有关。
随着该项技术不断完善,大掺量粉煤灰混凝土一定会在各项建设中大显身手人类要寻求与自然和谐,大掺量粉煤灰混凝上必将以其优良的性能在保护环境、协调人类与自然的关系等方面起到积极的作用,拥有广阔的应用前景。
混凝土中的砂、石起骨架作用,故称骨料,它既降低了混凝土的成本,又可以传递荷载,并显著减少混凝土的收缩。
水泥浆是混凝土拌和物中的润滑剂,它赋予拌和物以一定的流动性。
外加剂包括:减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂等等减水剂是在保持混凝土坍落度基本相同的情况下,具有减水增强作用的外加剂早强剂是能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂引气剂是在混凝土搅拌过程中能引入大量分布均匀的稳定而封密的微小气泡,以减少拌和物泌水离析、改善和易性,同时显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂缓凝剂是指延缓混凝土凝结时间,并不显著降低混凝土后期强度的外加剂。
粉煤灰对混凝土的作用掺加适量的优质粉煤灰后,混凝土的许多重要性能得到明显的改善,当然也有个别性能降低。
即粉煤灰对混凝土的正面作用较多,但也有不利的作用或负面作用,特别是粉煤灰掺量过大或粉煤灰质量较差时。
1.6.1 粉煤灰对混凝土的正面作用(1)混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型,并可减少坍落度的经时损失。
(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量,且粉煤灰水化放热量很少,从而减少了水化放热量,因此施工时混凝土的温升降低,可明显减少温度裂缝,这对大体积混凝土工程特别有利。
(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用,混凝土的密实度提高,界面结构得到改善,同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低,因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大,吸附能力强,因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱,并与碱发生反应而消耗其数量。
游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。
通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。
粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低,但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高,因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下,可以减少水泥用量约10%~15%,因而可降低混凝土的成本。
1.6.2 粉煤灰对混凝土的负面作用(1)强度发展较慢、早期强度较低由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料,故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土,且粉煤灰掺量越高早期强度越低。
但对于高强混凝土,掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。
粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢,故为保证强度的正常发展,需将养护时间延长至14d以上。
(2)抗碳化性、抗冻性有所降低粉煤灰的二次水化使得混凝土中氢氧化钙的数量降低,因而不利于混凝土的抗碳化性和钢筋的防锈。
而粉煤灰的二次水化使混凝土的结构更加致密,又有利于保护钢筋。
因此,粉煤灰混凝土的钢筋锈蚀性能并没有比普通混凝土差很多。
许多研究结果也不完全一致,有的认为钢筋锈蚀加剧,有的则认为钢筋锈蚀减缓。
无论什么结果,掺加粉煤灰时,如果同时使用减水剂则可有效地减缓掺加粉煤灰所带来的抗碳化性减弱,从而提高对钢筋的保护能力。
粉煤灰混凝土的抗冻性较普通混凝土有所降低,特别是采用劣质粉煤灰时。
对有抗冻性要求的混凝土应采用优质粉煤灰,当抗冻性要求较高时应掺加引气使含气量达到要求的数值,即可保证混凝土达到优良的抗冻性.如三峡大坝用混凝土中掺入20%~30%的Ⅰ级粉煤灰和引气剂,抗冻性达到F300。
两者的允许掺量不同:粉煤灰在水泥中的允许掺加量为20-40%,但在混凝土中最大掺量一般不超过35%;磨细矿粉在水泥或混凝土中的掺加量则可达20-70%。
一些欧洲国家甚至允许掺到85%。
两者在混凝土中的掺加方式不同:粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保证混凝土强度达标;磨细矿粉则通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土,其强度仍然可以满足设计要求。
1、“单掺”矿粉时,可按等量取代原则并根据以下方法确定矿粉的合适掺量:(a)对于地上结构以及有较高早期强度要求的混凝土结构,掺量一般为20-30%;(b)对于地下结构、强度要求中等的混凝土结构,掺量一般为30-50%;(c)对于大体积混凝土或有严格温升限制的混凝土结构,掺量一般为50-65%;(d)对于有较高耐久性能要求的特殊混凝土结构(如海工防腐蚀结构、污水处理设施等),掺量可达 50-70%。
2、采用“双掺”粉煤灰和矿粉时,由于受粉煤灰掺量和质量波动的影响很大,只能根据上述基本原则,通过具体试验确定各组份正确的掺加量。
粉煤灰、矿渣粉的双掺在高性能混凝土中的作用在正常工作条件下,混凝土结构从建成到拆除重建的周期平均为40~50年。