粉煤灰掺量对混凝土强度的影响

1、收稿日期2006202215作者简介潘宏彬(19692,男,湖北浠水人,工程师。粉煤灰掺量对混凝土强度的影响潘宏彬(温州市工业设计院,浙江温州325000摘要:粉煤灰掺入混凝土中取代部分水泥不仅可以降低混凝土成本,还可以减轻煤废料污染,缓解矿物能源危机。本文尝试采用粉煤灰取代部分混凝土中胶凝材料水泥,比较了在不同水胶比下不同的粉煤灰掺量对混凝土强度、和易性的影响。试验表明:在混凝土中掺入适当的粉煤灰取代水泥不仅强度可以满足工程需要而且可以改善其和易性,降低成本。关键词:水胶比;粉煤灰;强度;混凝土中图分类号:TB321文献标识码:BPowdery 2ash to the Introductio

2、n of Concrete Intensity of the ImpactPan Hongbin(W enz hou i nd ust ri al desi gn i nstit ute ,Zhej i ang W enz hou 325000Abstract :Powdery 2ash to replace Portland cement in some concrete cement not only reduces t he cost of coal waste can also reduce pollution and mitigate t he fossil energy crisi

3、s.The attempt to replace part Fenmeihui Jiaoning materials 2concrete ,cement ,plastic more t han water under t he various different powdery ash Chanliang of concrete strengt h ,vulnerable nat ure.Test s showed :In concrete app rop riate powdery ash to replace Portland cement works to meet t he needs

4、 not only st rengt h but also to improve t heir living nat ure ,and reduce t heir cost s.K eyw ords :water t han plastic ;powdery 2ash ;intensity ;concrete1引言近年来在混凝土的应用中,开裂的问题相当普遍。混凝土开裂不仅影响混凝土的强度,更重要的是降低了混凝土的耐久性。混凝土的开裂有设计的原因,也有材料的原因。就材料的原因来讲,主要包括水泥的矿物成分,水泥的细度及混凝土中的水泥用量。为防止混凝土开裂应选用铝酸三钙含量低、比表面积恰当的水泥,同

5、时应尽量降低水泥用量。文献表明:使用粉煤灰取代部分水泥,在基本不影响混凝土强度的情况下,它可以起到降低混凝土水化热引起的温度升高、防止混凝土开裂、改善混凝土耐久性的作用。因而粉煤灰混凝土的推广使用已成为发展趋势之一。粉煤灰掺入混凝土中,将对混凝土的用水量产生影响;同时用水量或者水胶比(W/B 的变化也将对粉煤灰混凝土的强度产生影响。为使得粉煤灰混凝土的强度满足工程需要,我们选取了几个不同的水胶比,以不同的粉煤灰的掺量配制混凝土,进行破型实验。通过抗压强度试验对不同水胶比状况下不同粉煤灰掺量对混凝土强度的影响进行了研究,为工程推广应用提供借鉴。2原材料和试验方法2.1原材料(1水泥:采用P.O

6、32.5R 江山水泥;(2粉煤灰:采用镇海发电厂的级粉煤灰,理化成分分析见表1;(3砂:含水率为10%的中砂;(4石:粒径为530mm 的碎石;(5外加剂:由于时间因素,我们采用了三乙醇胺早强剂,掺量为水泥量的0.2。表1粉煤灰理化成分组成范围及含量(%编号Fe 2O 3Al 2O 3SiO 2CaO MgO SO 3含水率烧失量细度比重H110.5620.9251.972.201.111.0318.964.2979.00.712.2试验方案在普通混凝土中,影响混凝土抗压强度的主要因素为水泥强度等级和水灰比。同样我们可以认为在粉煤灰混凝土中,影响混凝土抗压强度的主要因素为胶凝材料强度和水胶比。

7、本试验中,胶凝材料强度近似转化为粉煤灰掺量来表示。为了缩短试验时间,保证研究质量,达到事半功倍的目的,我们采用了水胶比与粉煤灰掺量的双因子水平正交试验方法。参照J G J /T5596和粉煤灰在混凝土施工技术规程中的有关规定,普通混凝土的水胶比一般为0.40.6,因而本试验中水胶比暂且取0.36,0.40,0.44;根据以往经验,在粉煤灰水泥中粉煤灰掺量一般在20%40%,我们把粉煤灰掺量定为10%,20%,30%,40%,50%五个值。本试验中,我们采用固定单位用水量,单位用水量选为195kg/m 3;砂率初步选为35%;随粉煤灰掺量的增加,水泥用量相对减少。试件成型工艺流程如下 :(1准备

8、材料:各种材料,水泥、粉煤灰、三乙醇胺早强剂等;(2物理、化学分析:主要测定粉煤灰的含水率、有机成分的含量及粉煤灰的细度;(3确定配比、称量:按照计算好的配比用天平称量好各配比的重量;(4搅拌:采用机械搅拌;(5成型:采用一平方米强制式振动台振实;(6养护:拆模前用塑料保鲜膜覆盖,以保证含水率,外用洒水养护;达到拆模强度,拆模后浸水养护(7天。(7破型:采用YZ 2500型压力机测定本试样的抗压强度。3试验结果分析和讨论对试样进行破型试验后,可得到如表2所示的结果。表2不同配比试样的抗压强度值水胶比粉煤灰掺量%(取代水泥量抗压强度(MPa 塌落度/cm0.3610%33 3.520%10%31

9、.2 3.020%10%30.2 3.620%28.5 3.630%26.4 3.840%14.2 4.550%11.55.2根据以上数据,可以很明显的得出如下结论:(1在同一水胶比下混凝土的早期强度随着粉煤灰的增加而降低;在同一水胶比的条件下,粉煤灰的掺入量越大,混凝土强度值越低。试块的强度降低与粉煤灰的掺入量虽没有明显的线性关系,但显然粉煤灰含量在10%30%之间对混凝土的强度影响不是很大,粉煤灰掺量不大于30%时,混凝土(下转46页34No1.2006潘宏彬等:粉煤灰掺量对混凝土强度的影响么计算转动惯量的公式就变为:J =mg -R (1+m 2m/(+|4结论该仪器完全解决了三线摆、复

10、摆测量物体转动惯量的局限,由于在讨论中没有涉及物体的具体形状,所以该仪器不但能够测定质量分部均匀、形状规则物体的转动惯量,而且能够测定质量分布不均匀、形状不规则的物体的转动惯量。该仪器扩展性好,还能验证物理学的转动定律、平行轴定理,且测量稳定、重复性好,操作与维护方便,不视为实验室的理想器材。参考文献:1杨述武主编.普通物理实验(力热部分.第3版.M .高等教育出版社,2000,5出版社,1986,33梁昆淼.力学(上M .高等教育出版社,1965(上接43页的早期强度都达到C25以上。而且由于粉煤灰的二次水化作用,可以预测其晚期强度不会低于不掺粉煤灰的混凝土,同时可以节约水泥,明显的改善混凝

11、土的和易性,故完全可以满足工程实际的需要。(2在特定的水胶比下粉煤灰的掺量在30%40%之间混凝土的早期强度有一个明显的转折点,即粉煤灰掺量一旦超过了30%,其强度将有一个明显的下降区间。分析认为:掺和料掺量过大时,胶凝材料总量中的水泥熟料含量相对较少,熟料水化生成的Ca (O H 2量较少,减少了掺和料水化反应生成C 2S 2H 的比例,有些掺和料颗粒没有参与反应,难以有足够的生成物填充周围的空隙,所以掺和料掺量超过一定范围时,混凝土强度会随掺和料掺量的增大(水泥用量减少呈明显下降趋势,试验结果与理论分析基本吻合,故单纯的用粉煤灰高比例的取代水泥是不可行的。(3在同一粉煤灰含量中,水胶比不同

12、对混凝土强度的影响也是不同的。从试验结果可以看出,粉煤灰的掺入量到一定程度,水胶比对混凝土的强度影响逐渐减少。(4在整个试验中我们发现掺入粉煤灰的混凝土的粘聚性都比普通混凝土要好,同时发现当粉煤灰掺量增大时,混凝土的和易性有所改善。这说明粉煤灰对混凝土的和易性是有利的。(5本次试验所采取的加粉煤灰的方法不同于以往的等量取代法、超量取代法和外掺法。这是我们探索新方法的一种尝试;另一方面,由于时间因素,我们只研究了粉煤灰混凝土的早期强度(既不利方面,而养护龄期是决定粉煤灰混凝土强度高低的另一个重要因素,随着养护龄期增大,对粉煤灰混凝土强度发展是相当有利的。在实际工程中,我们完全可以综合考虑成本造价、