粉煤灰和硅粉对混凝土强度影响的试验研究
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掺粉煤灰和矿粉对混凝土开裂性能的影响近年来,随着混凝土应用技术的不断发展,粉煤灰、矿粉等矿物掺和料俨然已经成为了普通混凝土高性能化的重要组分了,人们也越来越重视对他的研究[1]。
虽然各种矿物掺合料混凝土的应用已经取得了不错的进展,但是开裂问题却频频发生,严重危害了混凝土的耐久性,降低了构筑物的安全性能,缩短了建筑物的使用寿命[2]。
笔者通过一系列试验来研究粉煤灰和矿粉两种掺合料对混凝土塑性开裂的影响规律。
1.试验1.1 原材料P.O42.5水泥,比表面积为337m3/kg,密度为2.97g/cm3。
矿粉、粉煤灰由瑞恩公司提供。
砂产自赣江,细度模数为2.8。
石子为浙江湖州的花岗岩。
减水剂为市售聚羧酸减水剂1.2 试验方法混凝土坍落度和抗压强度按GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的规范进行。
早期塑性开裂性能试验方法采用平板约束法,参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》。
采用内边尺寸为600mm×600mm×63mm的钢制模具,模具的边框厚度为5mm,模具底部是一块有厚度为1cm的有机玻璃板,其作用是防止随着时间推移混凝土试样中的水分从底面蒸发损失。
基本原理是在平板试模四边的边框上面分别内设13根?8mm、长度为100mm的栓钉,这些栓钉的中心轴距为40mm。
当混凝土在早期水化过程中,会导致塑性收缩,这些栓钉则阻止混凝土试件收缩移动,充当裂缝诱发装置,对被测混凝土试件周边实施等效的开裂诱导,使试件在其他试验条件相同的情况下快速开裂。
根据24h开裂情况,计算下列3个参数,见表3,表4;并画出混凝土开裂示意图5,图6。
1.3 试验设计以纯水泥作为基准组(C0),在配合比不变的情况下分别单掺粉煤灰和矿粉,掺合料占胶凝材料总量的15%、37%、50%,进行混凝土的坍落度和抗压强度实验,以便后期观察混凝土的开裂规律。
配合比见表1。
复掺方面,保持粉煤灰和矿粉两种掺合料占胶凝材料总量37%比例不变,只改变基准配合比中粉煤灰和矿粉这两者的相对掺量。
【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。
粉煤灰具有三大效应:(1)表面效应:粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子,有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。
(2)填充效应:粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中,减小混凝土的孔隙率,增加混凝土密实性;(3)火山灰活性效应:粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应,生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙,改善混凝土界面结构,提高强度和耐久性。
劣质粉煤灰的主要特点是:玻璃珠体少,需水量大,使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水,降低混凝土的工作性能,易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。
优质粉煤灰对混凝土的性能影响(1)工作性能粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配,降低空隙率,释放水泥颗粒间的“填充水”,改善混凝土工作性。
粉煤灰中含有大量球形玻璃体,起到“滚珠、轴承”润滑效应,减少颗粒间的摩擦力,改善混凝土的工作性。
粉煤灰活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度损失。
优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥,使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。
粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的浆体量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗离析能力,减水泌水,改善混凝土工作性能,使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性,便于混凝土的施工。
(2)力学性能粉煤灰自身不能进行水化反应,只能与水泥水化产物进行二次水化,因此,用粉煤灰等量替代水泥后,早期强度将会降低,随着二次水化的进行,中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。
随着粉煤灰替代水泥量的增加,早期强度逐渐降低,但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快,而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。
(3)耐久性能以粉煤灰代替部分水泥,降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量,可以提高混凝土的抗渗性能。
粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快,碳化深度的后期增长相对较慢。
混凝土中掺加硅微粉的原理与应用混凝土中掺加硅微粉是一种常见的技术手段,可以改善混凝土的性能和特性。
硅微粉是一种细粉状的无机材料,主要成分为二氧化硅(SiO2)。
在混凝土中添加硅微粉可以提高混凝土的强度、耐久性和可加工性。
本文将从多个方面探讨硅微粉在混凝土中的原理和应用。
一、硅微粉的原理1. 填充效应:硅微粉具有较小的颗粒尺寸,可以填充混凝土中的空隙,减少孔隙率,提高混凝土的致密性和密实性。
硅微粉与水胶体发生化学反应,产生胶凝物,填充混凝土中的微观空隙,使混凝土更加坚固和耐久。
2. 强化效应:由于硅微粉的颗粒尺寸小,表面积大,能够与水胶体和水化产物更好地结合,形成更多的胶结物,增强混凝土的力学性能,提高抗压、抗弯和抗裂能力。
3. 矿物化作用:硅微粉中的二氧化硅与水胶体发生硬化反应,形成硅凝胶,可以与混凝土中的游离钙离子反应,生成新的水化产物,促进混凝土的早期和后期硬化,提高混凝土的强度和耐久性。
二、硅微粉在混凝土中的应用1. 提高混凝土的强度:添加适量的硅微粉可以使混凝土的强度显著增加。
硅微粉可以填充混凝土中的小孔隙,增加混凝土的致密性和密实性,改善混凝土的内部结构,提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和耐久性。
2. 改善混凝土的耐久性:混凝土中掺加硅微粉可以减少水脂比,降低混凝土的渗透性和渗水性。
硅微粉与水胶体发生水化反应,产生硅凝胶,填充混凝土中的孔隙和细微裂缝,阻止水分的进入,提高混凝土的防水性和抗渗性,延长混凝土的使用寿命。
3. 改善混凝土的可加工性:硅微粉的添加可以改善混凝土的流动性和可塑性,降低混凝土的黏稠度,提高混凝土的易施工性。
硅微粉与水胶体反应,减少水泥颗粒间的摩擦力,使混凝土的流动性得到改善,便于施工操作和模具浇注。
4. 降低碳排放:由于硅微粉是一种废弃物的利用品,使用硅微粉掺和混凝土可以替代部分水泥的使用,降低混凝土的碳排放。
与传统混凝土相比,硅微粉掺和混凝土具有更低的碳足迹,有利于环境保护和可持续发展。
浅谈混凝土掺用硅粉的性能影响和注意事项前言:硅粉是在冶炼工业硅或含硅合金时由高纯度的石英与焦炭在高温电弧炉(2000℃)中发生还原反应而产生的工业尘埃,它是利用收尘装置回收烟道排放的高温废气并通过专门处理而得到的。
硅粉也称微硅粉、硅微粉、硅灰、硅尘等,其产品质量主要用二氧化硅含量和细度来评价。
硅粉虽为工业废料,对环境有严重污染,但掺入混凝土后,不仅能够减少環境污染,还能显著改善混凝土拌合物性能。
1.硅粉在国内的生产和应用情况我国对硅粉的应用研究和回收利用起步较晚,大部分硅铁生产企业对硅粉的回收不够重视。
近几年,由于国家对环保的重视,加强对污染企业的管理,特别是国内对高性能混凝土需求的增加,我国的硅粉产品发展得到了迅速提升。
高强混凝土、微硅粉喷射混凝土、复合增强密度剂、硅粉砂浆等科研成果涌现而出,并已在许多工程中得到实际应用,技术经济效果显著。
我国于1985年在四川渔子溪二级水电站厂房混凝土中首次试用硅粉混凝土(掺量3%-7%),达到了预期效果。
之后,硅粉混凝土在我国安康、东风、二滩、小浪底等水利水电工程、大桥、高层建筑等工程中应用,取得了明显的技术经济效益和社会效益。
目前,硅粉已成为生产高强、高性能混凝土的重要原材料。
2.硅粉对混凝土力学性能及耐久性的影响2.1硅粉对混凝土力学性能的影响2.1.1增加混凝土与钢筋间的粘结性由于水泥浆与钢筋和骨料界面的粘合性有时会降低,这是有些混凝土会产生漏水现象,从而会有水积聚在其中。
加入硅粉后,这种现象就能有效地避免,减少水分的积聚现象,改善了其粘合性,使混凝土的性能大大提高了。
2.1.2提高混凝土强度当混凝土和硅粉混合时,即产生了火山灰反应。
由于火山灰反应会生成了水化硅酸钙和微填料作用,使其表面的结构细化从而强度增加,但用水量的增加会削减一部分强度。
但硅粉的成分增加与强度的增加并不是成正比的,当硅粉过量时,其强度也会慢慢的降低。
所以在添加时,不能盲目,而应该在多次总结经验的同时,找到合适的比例添加,这才是我们能够好好利用其性能的重点。
河南建材201812021年第8期粉煤灰和外加剂在混凝土中的应用研究陈宏炜成都市鑫沙商品混凝土有限公司(610300)摘要:随着人们生活水平的不断提高,对高性能混凝土材料的需求不断提升,其中粉煤灰和外加剂对于改善混凝土材料的性能有着很重要的影响,两者也被广泛应用于混凝土的生产中。
文章介绍了粉煤灰和外加剂在改善混凝土性能方面的作用。
关键词:粉煤灰;外加剂;混凝土1粉煤灰的应用及影响自1980年开始,粉煤灰成为了一种基本的混凝土原材料。
粉煤灰的主要活性成分是可溶性二氧化硅,当其与水泥水化后形成的氢氧化钙进行化学反应时,会形成水化硅酸钙胶凝物质。
随着粉煤灰的掺入,混凝土的黏性和塑性会变得更好。
同时,粉煤灰颗粒能够提高混凝土的流动性,进而提高混凝土的和易性。
由于粉煤灰具有火山灰的相应特点,使得混凝土的凝固时间相应变长,同时,由于加入的水较多,粉煤灰颗粒及变缓的水化反应使混凝土的可泵性得到了提升[1]。
掺加粉煤灰的混凝土,其凝结时间变得更长,需要注意延后时间抹面,并且需要防止其发生裂缝和塑性收缩。
对比于其他性质的混凝土,粉煤灰性质的混凝土需要添加一定量的引气剂来满足含气量要求。
在强度方面,掺入粉煤灰的混凝土,其3d和7 d强度明显低于未掺入粉煤灰的混凝土;当达到90 d时,掺入粉煤灰的混凝土和没掺入粉煤灰的混凝土的强度基本一致。
由于掺入粉煤灰的混凝土的强度在后期有相对较好的发展空间,所以其后期的强度会大于未加入粉煤灰的混凝土;然而由于其早期强度偏低的因素,导致其对混凝土施工有不小的影响。
相关的试验表明[2-3],使用超量取代法同时掺入粉煤灰和减水剂的混凝土,其强度在28d时已超过普通混凝土。
在抗拉强度方面,粉煤灰混凝土和普通混凝土基本上是一致的。
对于粉煤灰混凝土而言,其抹面和养护方面需要加强关注。
相较于普通混凝土,虽然粉煤灰混凝土的表面耐磨性相对较低,但二者侧面的抗冲耐磨性是一致的。
在干缩性和温度变化方面,按照常规量度来掺入粉煤灰,对混凝土没有太大的影响。