低水胶比下粉煤灰对水泥早期水化的影响
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粉煤灰对混凝土性能影响粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。
主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能,并且对混凝土的性能有很大的影响!1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响1.1提高混凝土的强度虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。
粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。
混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。
论文发表。
粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。
这些都有效提高了混凝土的流动性。
由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。
粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。
粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。
粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。
1.2对水泥水化的影响水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低,但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。
《养护方式与水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展,粉煤灰混凝土因其良好的力学性能和经济性,在建筑工程中得到了广泛应用。
然而,混凝土结构在使用过程中常面临碳化问题,这对其耐久性能和使用寿命产生重大影响。
因此,研究粉煤灰混凝土的抗碳化性能及其影响因素,特别是养护方式和水胶比对其的影响,显得尤为重要。
本文旨在探讨不同养护方式和水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响,为实际工程提供理论依据。
二、粉煤灰混凝土的基本特性粉煤灰混凝土是以粉煤灰替代部分水泥的混凝土。
其优点在于能够改善混凝土的工作性能,提高其耐久性。
然而,由于粉煤灰的活性特点,混凝土的抗碳化性能易受环境因素的影响。
三、养护方式对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响(一)自然养护自然养护是指将混凝土置于自然环境中,依靠气候条件进行养护。
这种方式简单易行,但易受气候条件影响,可能导致混凝土强度发展不均。
自然养护下的粉煤灰混凝土抗碳化性能相对较弱。
(二)蒸汽养护蒸汽养护是利用蒸汽对混凝土进行加温加湿的养护方式。
这种养护方式可以加快混凝土的硬化过程,提高其早期强度和密实度,从而增强其抗碳化性能。
四、水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响水胶比是混凝土配合比设计中的重要参数,它直接影响混凝土的工作性能和强度。
水胶比越大,混凝土的孔隙率越高,碳化速度越快。
因此,较低的水胶比有助于提高粉煤灰混凝土的抗碳化性能。
五、实验研究与分析本文通过设计不同的养护方式和调整水胶比进行实验研究。
首先确定了不同的养护周期和温度条件下的混凝土试块,然后通过碳化试验测定其抗碳化性能。
实验结果表明:1. 蒸汽养护下的粉煤灰混凝土抗碳化性能明显优于自然养护;2. 较低的水胶比有利于提高粉煤灰混凝土的抗碳化性能;3. 适当的养护时间和温度对粉煤灰混凝土的抗碳化性能有积极影响。
六、结论与建议(一)结论本文通过实验研究得出结论:养护方式和水胶比是影响粉煤灰混凝土抗碳化性能的重要因素。
低水灰比砂浆中水泥后期水化对其长期强度的影响封孝信孙晓华王晓燕魏庆敏(河北理工大学材料学院,河北,唐山市 063009)摘要:以不同的养护方式,研究了低水灰比砂浆中的水泥后期水化对其长期强度的影响。
结果显示,在低水灰比砂浆中,龄期28d时还有大量的水泥未水化,这些未水化水泥的继续水化对砂浆长期强度的发展是不利的。
并且,水灰比越低,水泥的早期水化程度就越小,长龄期时,对水泥砂浆强度的发展就越不利。
关键词:水灰比,未水化水泥,水化,长期强度1.引言高性能混凝土在国内外得到了广泛的推广与应用。
高性能混凝土的一个显著特征是应用低水灰比。
但依据Powers和Brownyard提出的水泥水化理论[1],当水灰比≤0.38时,水泥就不能完全水化了。
前期的工作也证明,水灰比为0.28的水泥净浆,在龄期360天时,仍然有21%的水泥还没有水化[2]。
当混凝土硬化后,随着外部环境中水分的渗透,水泥会继续水化。
在水泥水化过程中,水化产物的体积要大于熟料矿物的体积。
据计算,每1cm3的水泥水化后约需占2.2cm3的空间,即约45%的水化产物处于水泥颗粒原来的周界之内,而55%的水化产物占据原来充水的空间[3]。
当混凝土已经很致密后,熟料颗粒继续水化所产生的体积膨胀对混凝土的性能有什么影响,会不会对混凝土产生危害,已引起人们的关注,需做深入的研究。
基于此,对低水灰比条件下硅酸盐水泥的后期水化对抗压强度发展的影响进行了研究和分析。
2.原材料与实验方法2.1实验用原材料1.水泥:由水泥熟料和石膏混合(石膏掺量6%),在球磨机中粉磨31min制得,其物理性能如表1所示。
表1 水泥的物理性能细度(80μm筛余,%) 比表面积(m2/kg)安定性凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)初凝终凝3天28天3天28天1.9 347 合格115 150 36.7 60.0 5.8 9.22.砂:采用水泥检验用标准砂。
2.2实验方法水化程度的测定采用3cm×3cm×5cm净浆试体,按照化学结合水法测定水化程度[4]。
《养护方式与水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响》篇一摘要:本文通过实验研究,探讨了不同养护方式和水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响。
实验结果表明,合理的养护方式和适宜的水胶比能够有效提高粉煤灰混凝土的抗碳化性能,为粉煤灰混凝土在实际工程中的应用提供理论依据。
一、引言随着社会经济的快速发展和环境保护意识的提高,粉煤灰混凝土作为一种绿色环保的建筑材料,在建筑领域的应用越来越广泛。
然而,粉煤灰混凝土在使用过程中,由于受到外部环境的影响,如碳化作用,其性能会逐渐降低。
因此,研究不同养护方式和水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响,对于提高其使用性能和延长使用寿命具有重要意义。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、砂、石等原材料制备混凝土。
其中,粉煤灰的掺量占总胶凝材料的一定比例。
2. 实验方法(1)制备混凝土:按照一定的水胶比和粉煤灰掺量,将原材料混合制备成混凝土。
(2)养护方式:实验中采用标准养护、自然养护和蒸汽养护三种方式,分别对混凝土进行养护。
(3)碳化处理:将养护后的混凝土试件进行碳化处理,模拟实际使用环境中的碳化作用。
(4)性能测试:通过测定混凝土的碳化深度、抗压强度等指标,评价其抗碳化性能。
三、实验结果与分析1. 不同养护方式对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响实验结果显示,标准养护下的粉煤灰混凝土抗碳化性能最佳,其次是蒸汽养护,最后是自然养护。
这主要是由于标准养护能够提供稳定的温度和湿度环境,有利于混凝土的早期强度发展和微观结构的形成。
而自然养护受环境影响较大,容易导致混凝土内部水分蒸发过快,影响其性能。
2. 水胶比对粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响实验表明,适宜的水胶比能够提高粉煤灰混凝土的抗碳化性能。
当水胶比过大时,混凝土内部孔隙率增加,降低了其密实度,导致抗碳化性能下降。
而适宜的水胶比能够使混凝土内部结构更加密实,从而提高其抗碳化性能。
四、结论通过实验研究,我们可以得出以下结论:(1)标准养护能够提高粉煤灰混凝土的抗碳化性能,其次是蒸汽养护,自然养护效果最差。
混凝土早期强度的影响因素与控制原理一、引言混凝土是一种重要的建筑材料,其优点包括强度高、耐久性好、施工方便等。
在施工过程中,混凝土的早期强度对于工程的进度和质量至关重要。
因此,控制混凝土的早期强度是一个非常重要的问题。
本篇文章将详细介绍混凝土早期强度的影响因素和控制原理。
二、混凝土早期强度的影响因素1.水胶比水胶比是指水与水泥的质量比。
水胶比的大小对混凝土的早期强度有很大的影响。
一般来说,水胶比越小,混凝土的早期强度越高。
因为水胶比越小,混凝土中的水分就越少,混凝土的密实度就越高,早期强度也就越大。
2.水泥种类水泥种类的不同也会对混凝土的早期强度产生影响。
常用的水泥种类有硅酸盐水泥、普通硬化水泥、高性能混凝土用水泥等。
其中,高性能混凝土用水泥的早期强度相对较高。
3.骨料种类和骨料级配骨料是指混凝土中除水泥和水之外的材料。
骨料种类和骨料级配的不同也会对混凝土的早期强度产生影响。
一般来说,骨料的强度越高,混凝土的早期强度也就越高。
骨料级配的合理性也非常重要,只有骨料级配合理,才能保证混凝土的强度稳定。
4.施工温度和湿度混凝土的早期强度还受到施工温度和湿度的影响。
一般来说,施工温度越高,混凝土的早期强度越高。
因为高温可以促进混凝土中水泥的水化反应。
但是,如果温度过高,会导致混凝土的裂缝和开裂。
湿度也会影响混凝土的早期强度,湿度过大会导致混凝土的强度下降。
5.混凝土配合比混凝土的配合比是指水泥、骨料、水、掺合料等各组成部分的比例。
混凝土配合比的合理性对混凝土早期强度的控制非常重要。
一般来说,混凝土配合比中水泥的含量越高,混凝土的早期强度也就越高。
三、混凝土早期强度的控制原理1.控制水胶比通过合理控制水胶比,可以有效提高混凝土的早期强度。
一般来说,水胶比不宜过大,否则会导致混凝土的强度下降。
在实际施工中,可以通过调整水泥的含量、使用减水剂等方式来控制水胶比。
2.选择合适的水泥种类根据具体的工程要求,选择合适的水泥种类,可以有效提高混凝土的早期强度。
水胶比和粉煤灰取代率对混凝土强度影响规律的试验研究谷艳玲【摘要】根据C30级混凝土的强度要求,采用均匀设计法制定20组试验方案,对比分析粉煤灰取代率和水胶比对混凝土抗压强度的影响规律.研究发现,随着粉煤灰取代率的增加,混凝土试件抗压强度呈逐渐降低趋势;而随着水胶比减小,其抗压强度随之增加.【期刊名称】《重庆科技学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(018)004【总页数】5页(P72-76)【关键词】粉煤灰;抗压强度;水胶比;混凝土强度【作者】谷艳玲【作者单位】武夷学院土木工程与建筑学院,福建武夷山354300【正文语种】中文【中图分类】TU528.2粉煤灰大多来源于火力发电厂的煤炭燃烧废料,其主要化学成分是SiO2和Al2O3。
作为一种混凝土矿物掺合料,粉煤灰具有价格低、产量高、性能优越等特点,广泛应用于各类土木建筑工程中,具有良好的生态效应[1-2] 。
目前,国内外关于粉煤灰的研究主要集中在其微观结构和宏观性能上,而不同煤种、产地及工艺的粉煤灰性能差异较大[3],还需进行综合研究。
福建省火力发电厂较多,粉煤灰产量很高,仅华能福州电厂每年就产生粉煤灰30万t。
然而,粉煤灰用于混凝土的比例不高,粉煤灰产品利用率较低。
为了保证混凝土质量,很多施工单位在配制混凝土时宁可多加水泥而较少使用粉煤灰,因此粉煤灰资源未得到充分利用[4]。
有研究表明,用粉煤灰取代一定比例水泥后,可以改变混凝土的和易性,且水胶比(WB)直接影响粉煤灰混凝土的强度[5] 。
本次研究以华能福州电厂生产的Ⅰ级粉煤灰为试验材料,分析水胶比和粉煤灰取代率对混凝土强度的影响。
(1)P.O 42.5级水泥试样。
采用江西万年青水泥股份有限公司生产的万年青牌P.O 42.5级水泥,水泥的平均细度1.41%,28 d养护龄期的胶砂抗压强度为51.17 MPa。
表1所示为P.O 42.5级水泥性能参数。
(2)集料。
粗集料选用武夷山生产的碎石,最大粒径为30 mm,含泥量为0.52%,泥块含量为0.32%,针片状颗粒含量为4.5%,压碎指标为7.7%;细集料采用当地河砂,其细度为2.67%,含泥量为1.83%,级配良好。
摘要:粉煤灰作为一种重要的辅料,被广泛地用到混凝土中,进一步改善基准混凝土的性能。
随着对粉煤灰的认识不断深入,人们充分认识到利用粉煤灰一方面可以取代水泥、节约能源,另一方面可以减少环境污染。
在混凝土改性方面,粉煤灰逐渐成为一种重要组分。
本文对粉煤灰对混凝土产生的影响加以叙述。
关键词:粉煤灰混凝土强度耐久性0引言粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用,是最主要的利用方式,也是提高其利用率的根本途径。
混凝土中掺入粉煤灰不仅改善混凝土性能,提高工程质量,节省水泥,降低混凝土成本,而且保护环境,节约能源和资源。
配置粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一。
1粉煤灰的组成及其特性粉煤灰是一种铝硅质材料,其化学成分主要为SiO2和Al2O3,密度为0.65-0.78g/cm3。
一般含35%-55%的SiO2和15%-40%的Al2O3。
粉煤灰具有火山灰性。
这种性能主要来自于低钙玻璃体,而与石英、莫来石、赤铁矿等晶态物质无关。
石英、莫来石等的存在会导致粉煤灰的活性下降,而低钙玻璃体的含量越高,粉煤灰活性越大。
粉煤灰的颗粒形状及大小对粉煤灰的活性有较大影响。
在粉煤灰中,如果5-45μm的细颗粒数量愈多,那么对应的活性就愈高;如果80μm以上的颗粒愈多,那么对应的活性就愈低。
另外,如果细小的密实球形玻璃体含量越高,那么粉煤灰对应的活性就愈高,同时配置水泥标准稠度的需水量就越低;如果不规则的多孔玻璃体含量比较多,在这种情况下,会降低粉煤灰的活性,同时会增加制成水泥标准稠度的需水量。
2粉煤灰对混凝土的影响2.1和易性对于有泌水或离析倾向的新拌混凝土拌合物,掺入细分散的颗粒,可以减小空隙的尺寸和体积,所以通常会使工作性能得到改善。
粉煤灰越细,为了增进新拌混凝土拌合物的粘聚性,也就是改善工作性所需要的掺加量就越少。
粉煤灰的粒径细小,又呈玻璃态,故可能在给定稠度下降低需水量。
2.2泌水效应如果将粉煤灰掺入混凝土中,细骨料中的细屑不足的问题在一定程度上可以得到解决,并且可以中断泌水渠道的连续性。
粉煤灰对水泥水化与强度的影响
王建华;肖佳;陈雷;赵金辉
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】采用测定化学结合水含量的方法反映水泥浆体的水化程度,并通过对水泥硬化浆体强度的分析,评价粉煤灰对水泥水化和力学性能的影响.结果表明,粉煤灰加速了水泥熟料的水化反应,却减缓了水泥-粉煤灰体系的水化进程.掺加粉煤灰虽然降低了水泥浆体的早期强度,但对水泥浆体后期强度的发展有利.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】王建华;肖佳;陈雷;赵金辉
【作者单位】中南大学土木建筑学院,长沙,410075;中南大学土木建筑学院,长沙,410075;中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司,武汉,430034;中南大学土木建筑学院,长沙,410075
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
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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。