粉煤灰对混凝土坍落度、强度影响试验研究

粉煤灰和化学外加剂对高性能混凝土力学影响研究摘要：本文就粉煤灰和化学外加剂对高性能混凝土力学的影响进行了研究，对粉煤灰和一些化学外加剂对高性能混凝土的影响作了详细探讨，以期能为粉煤灰和化学外加剂对高性能混凝土力学的影响分析提供参考借鉴。

关键词：粉煤灰；化学外加剂；高性能混凝土；影响高性能混凝土是近年发展起来的一种新材料，是混凝土技术进入高科技时代的产物。

高性能混凝土具有高工作性、高强度和高耐久性，通常需要使用矿物掺合料和化学外加剂。

而粉煤灰就是其中一种，它是工业废料，量大，价廉，不需（或稍进行）加工即可满足配制高性能混凝土的要求。

但是，在混凝土工程应用中，有时候外加剂也会导致混凝土性能下降，从而影响到混凝土工程的施工。

因此，对粉煤灰和化学外加剂对高性能混凝土力学影响进行研究是十分重要的。

1 原材料检测1.1 水泥水泥采用华润p.ii42.5r。

水泥品质和性能检验结果见表1，水泥的化学成分分析试验结果见表2。

1.2 粉煤灰粉煤灰采用珠江电厂生产的ⅱ级粉煤灰。

粉煤灰的品质检验结果见表3。

1.3 外加剂外加剂采用聚羧酸高性能减水剂、sy-g膨胀剂及hf混凝土高强耐磨剂，推荐掺量分别为1.5%、10%、3%。

1.4 骨料试验用骨料：砂的细度模数为2.7，属于连续级配的中砂，含泥量0.7%，氯离子含量0.002%；粗骨料粒径为连续级配的5-31.5mm 花岗岩碎石。

2 掺粉煤灰胶砂强度华润p.ii42.5r水泥掺用粉煤灰的掺量分别为0%、20%、30%、40%，胶砂抗压强度强度试验结果分别见表4。

试验结果表明：（1）随着粉煤灰掺量的增加，水泥胶砂的强度逐渐降低。

（2）7d龄期，掺粉煤灰胶砂的强度降低率高于粉煤灰掺量百分数；随着龄期的增长，28d龄期，掺粉煤灰胶砂的强度降低率逐渐低于粉煤灰掺量百分数。

（3）以28d龄期强度为基准，90d龄期掺粉煤灰胶砂强度的增长率明显超过纯水泥胶砂强度的增长率，由此可见掺粉煤灰胶砂的后期强度发展优于纯水泥胶砂。

粉煤灰和矿粉对混凝土性能和强度的影响研究粉煤灰和矿粉是混凝土中主要的掺合料，拌和混凝土时掺加一定量的活性矿物掺合料可以改善混凝土性能。

将粉煤灰、矿粉在C35混凝土中单掺或双掺，并分别设置若干组不同掺量的粉煤灰、矿粉的混凝土试验。

通过观察混凝土和易性及不同龄期的混凝土强度变化，比较了粉煤灰、矿粉单掺时混凝土各项性能的差异。

通过复合掺入粉煤灰和矿粉，调节两者之间的掺加比例，充分发挥两者之间的综合功能。

标签：混凝土；粉煤灰；矿粉；和易性；强度0 引言随着混凝土技术的不断发展，矿物掺合料作为混凝土基本材料组分已经越来越普遍。

矿粉和粉煤灰均为火山灰质活性掺合料，且均为工业废渣收集加工而成，成本低于水泥。

它们中含有较多的活性SiO2、活性Al2O3，能与Ca（OH）2在常温下起化学反应生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。

这些成分有助于混合料的硬化，增加强度。

此外，粉煤灰和矿粉中存在大量球形玻璃状颗粒，这些颗粒是拌和物和易性得以改善的主要原因。

同时粉煤灰、矿粉的粒度比水泥颗粒的小，能够填充于水泥颗粒的空隙，构成最密堆积，有利于强度的发展[1]。

在混凝土中掺入一定量的活性矿物掺合料取代部分水泥，充分利用粉煤灰的“三大效应”和矿粉良好的填充效应及活性。

可起到节约成本、改善环境、改善混凝土工作性能、提高抗压强度和耐久性能。

1 原材料1.1 水泥采用临沂沂东中联水泥有限公司生产的P.O42.5级水泥，标准稠度用水量为28%，28d抗压强度为47.8MPa。

1.2 粉煤灰采用华能日照电厂的F类Ⅰ级粉煤灰，45μm方孔筛筛余为8.5%，需水量比为95%，表观密度为2.15g/cm3。

1.3 矿粉采用日照普泰矿粉有限公司生产的S95级矿粉，比表面积为450m2/kg，28d 活性指数为98%。

1.4 砂和碎石采用沂河河砂，细度模数为2.4的Ⅱ区中砂，含泥量为1.9%，泥块含量为0.5%；采用5-31.5mm连续级配碎石，含泥量为0.5%，泥块含量为0.4%，压碎值指标5.4%，针片状颗粒含量为5.0%。

广东建材2００8年第4期1前言粉煤灰又称飞灰,是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出,被收尘器收集的物质，粉煤灰呈灰褐色,通常呈酸性，比表面积在2５00～7０００ｃm２/g,尺寸从几百微米到几微米,通常为球状颗粒,我国大多数粉煤灰的主要化学成分为:ＳｉＯ240％~６０％;Ａｌ2Ｏ3１5％~４0%；Ｆe2O34%~２０％；ＣａＯ2％~７％;烧失量3%~1０%。

此外,还有少量的Ｍg、T ｉ、S、K、Ｎａ等氧化物。

我国是产煤和烧煤大国,火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计２００5年排粉煤灰量约２亿吨左右，如果这些粉煤灰得不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。

从目前有关资料来看,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。

至今比较成熟的技术和已建成生产线的有:粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等,由此可见,开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义,配制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一[１］。

2粉煤灰的主要性质2．1火山灰效应粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为50%~8０％,是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成部分,其含量越多，活性越高,其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大,键能很高，因而在通常状态下,粉煤灰所表现出的活性很低。

粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中,ＯH－离子打破了Ｓi-Ｏ,Al－O键网络,降低了硅氧、铝氧聚合度,并与水泥水化产生的Ｃa（OH）2发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,其化学方程式:XＣa（OＨ）２+ＳiO2＋nH2O→XCaO・ＳiO２・ｎH2ＯＹＣa(ＯH)２＋Ａl２O3＋mH２O→ＹＣａＯ・Al2Ｏ3・ｍH2Ｏ粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为:①反应是缓慢的，所以放热速率和强度发展也相应较慢.②反应消耗了层状结构的Ｃａ(ＯH）２生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙,粒径细化有利于提高混凝土的强度。