粉煤灰摻量對(duì)高性能混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響

1、粉煤灰摻量對(duì)高性能混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響羅季英(浙江省金華市水電工程處冷發(fā)光馮乃謙(清華大學(xué)邢鋒李偉文(深圳大學(xué)提要本文著重研究了粉煤灰摻量對(duì)于高性能混凝土強(qiáng)度水膠比為0.28可以配制出早期而水泥用量高達(dá)600kg/m3的純硅酸鹽水泥混凝土的相應(yīng)強(qiáng)度并且流動(dòng)性好抗?jié)B性好很低對(duì)于高性能混凝土強(qiáng)度而言約為20%早期強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的粉煤灰較優(yōu)摻量約為10%左右前言隨著現(xiàn)代建筑向大跨度重載化方向發(fā)展以及使用環(huán)境的需要都要求使用高強(qiáng)混凝土1現(xiàn)在的混凝土首先需要考慮的是高耐久性因此近年來逐步得到重視的是在高強(qiáng)混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高性能混凝土實(shí)現(xiàn)混凝土高強(qiáng)高性能的主要技術(shù)途徑是適當(dāng)粒徑的優(yōu)質(zhì)骨料適當(dāng)細(xì)度的礦

2、物摻合料以及具有控制塌落度損失功能的超塑化劑已經(jīng)不僅僅是出于經(jīng)濟(jì)需要隨著高強(qiáng)高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步但許多優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料如硅粉價(jià)格的限制而采用來源較廣的粉煤灰同樣可以配制出滿足工程需要的高強(qiáng)高性能混凝土試驗(yàn)研究1水泥為東方龍525號(hào)水泥其它物理力學(xué)性能見表1粉煤灰為深圳瑪彎電廠的一級(jí)粉煤灰比表面積約為5000cm2/g細(xì)度模數(shù)2.9容重1510kg/m3石子為深圳產(chǎn)5比重2.58含泥量2.0%外加劑是由2種高效減水劑復(fù)合而成的新型高效外加劑配合比根據(jù)前期的試驗(yàn)工作確定表3所示的試驗(yàn)配比為了具有可比性采用外加劑來調(diào)整塌落度22cm 左右min終凝(h 205%水泥3.72 19.94

3、5.29 3.01 62.97 1.39 2.46 98.78 粉煤灰 4.6258.09 20.62 9.55 2.65 1.14 0.56 97.23 C 3SC 2SC 3AC 4AF東方龍水泥57.9413.478.919.15表3混凝土試驗(yàn)配合比水泥粉煤灰水砂子石子外加劑編號(hào)水膠比(kg/m 3(%160001.32540601.034801200.6540.2836024016865010500.703.試驗(yàn)程序和試驗(yàn)結(jié)果(1強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如表4所示切成10cm2cm的試塊然后倒入濃度為4M 的NaCl溶液浸泡測(cè)定通過該試件的電流求出氯離子擴(kuò)散系數(shù)3.電量測(cè)定電量測(cè)量是按照美國AST

4、MC1202的方法進(jìn)行3首先用巖石切割機(jī)將養(yǎng)護(hù)28d 的混凝土試塊切成厚度為50mm的試樣然后注入蒸餾水將飽水試樣表面拭干將密封好的試樣裝入夾具在正極溶液槽中倒入適量的0.3NNaOH溶液然后施加60V 直流電壓注意保持溶液溫度不要超過90C°表4混凝土強(qiáng)度耐久性試驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)度(MPa工作性耐久性編號(hào)3d7d28d塌落度(cm擴(kuò)展度(cm氯離子擴(kuò)散系數(shù)10-9cm 2/s³ýÁ˲ô40%·Ûú»ÒµÄ»ìÄ

5、3;ÍÁ3d Ç¿¶ÈÏÔÖøµÍÓÚ¿Õ°×»ìÄýÍÁÇ¿¶ÈÍâ²ô·Ûú»Ò»ìÄýÍÁµÄ7d ÔÚ

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12、±í5ËùʾµÄ5¸öµÈ¼¶表5的標(biāo)準(zhǔn)很低即抗?jié)B性高即使水泥用量高達(dá)600kg/m3其抗?jié)B能力也只屬于中等因此不僅能夠達(dá)到高強(qiáng)高工作性等的目的表5電量法評(píng)價(jià)混凝土氯離子滲透能力(ASTMC1202-97通過混凝土的電量(C氯離子滲透能力等級(jí)備注>40002002000100粉煤灰對(duì)高性能混凝土性能的影響機(jī)理1粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響與高水膠比的情況顯著不同在高水膠比的情況下因而表現(xiàn)為純水泥混凝土的早期強(qiáng)度比摻粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度高粉煤灰在水泥水

13、化后期(一般在28d以后表現(xiàn)出增強(qiáng)作用增強(qiáng)作用更加明顯而當(dāng)水膠比很低(低于0.28純水泥水化時(shí)水泥因水分不足而難以完全水化加上這種水泥用量大的純水泥混凝土放熱量大影響了強(qiáng)度的發(fā)展而當(dāng)水泥被一部分粉煤灰取代時(shí)形態(tài)效應(yīng)能夠改善水泥的水化環(huán)境另外密度比水泥小另一方面可以增加漿體體積因此而且早期強(qiáng)度就可以達(dá)到或超過對(duì)比混凝土相應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)摻量超過一定限度(本文為20%粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度還是低于不摻粉煤灰混凝土強(qiáng)度因此在摻量適當(dāng)?shù)那闆r下(通過試驗(yàn)確定合理摻量耐久性好的高強(qiáng)高性能混凝土使粉煤灰發(fā)揮出最大的潛力粉煤灰對(duì)于耐久性的影響機(jī)理滲透性是混凝土耐久性的綜合指標(biāo)由于通常的抗?jié)B標(biāo)號(hào)法無法測(cè)試高強(qiáng)高性能混凝土

14、的滲透性國內(nèi)外現(xiàn)在都傾向于用氯離子擴(kuò)散系數(shù)和電量來測(cè)試和評(píng)價(jià)混凝土的滲透性粉煤灰能顯著降低混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)(1.粉煤灰對(duì)混凝土的孔徑分布(2.粉煤灰混凝土水化時(shí)能產(chǎn)生較多的C-S-H 凝膠并因改善混凝土孔結(jié)構(gòu)而堵塞擴(kuò)散通道(3.能夠改善混凝土界面結(jié)構(gòu)增大了擴(kuò)散阻力粉煤灰能顯著改善混凝土的耐久性結(jié)合氯化物的能力越強(qiáng)氯離子擴(kuò)散系數(shù)低當(dāng)粉煤灰摻量超過一定程度時(shí)而且相同齡期的混凝土強(qiáng)度降低四當(dāng)水膠比為0.28可以配制出早期強(qiáng)度而水泥用量高達(dá)600k g/m3的純水泥混凝土的相應(yīng)強(qiáng)度并且流動(dòng)性好抗?jié)B性好很低2摻入粉煤灰可以顯著降低混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和電量值3粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響機(jī)理是不同的

15、更能發(fā)揮粉煤灰的高性能混凝土有一個(gè)較優(yōu)的粉煤灰摻量30%(早期強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的較優(yōu)摻量為10%左右雖然氯離子擴(kuò)散系數(shù)仍可以降低不能發(fā)揮粉煤灰的楊英姿趙宵龍建筑技術(shù)第1期李翠玲等工業(yè)建筑3ElectricalIndicationofConcrete4高性能混凝土1996.8The Effect of Quantity of Fly Ash on the Strength and Durability of High-Performance Concrete Luo Jiying (Department of Hydraulic and Electrical Enginecring, Zhe Jiang

16、 Jing HuaLeng Faguang Feng Naiqian (Tsinghua UniversityLi Weiwen, Xing Feng (Shenzhen UniversityAbstractThis paper studies the effect of quantity of fly ash on the strength and durability of high-strength and high-performance concrete. When the w/b is 0.28, and the quantity of fly ash is 40 percent of total binder by weight, the strength of fly ash concrete is higher than that of pure Portland cement concrete whose cement content is up to 600kg/m3. The strength of fly ash concrete at 28 day is higher than 80MPa; its workability is good to suit for pumping requirement; it ha