淺析粉煤灰摻量與混凝土強(qiáng)度關(guān)系

葉剛

摘要：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

關(guān)鍵詞：粉煤灰 大摻量 強(qiáng)度

1 粉煤灰作用原理及對混凝土的影響

1.1 粉煤灰的作用原理

①粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)。粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體，鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球狀玻璃體表面光滑、粒度細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，不僅使水泥漿需水量小，而且它們往往填充水泥漿體孔隙中，使混凝土密實(shí)性大大提高，或者在相同用水量的情況下，可增大流動(dòng)性，改善和易性和可泵性。

②粉煤灰的微集料效應(yīng)。粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，阻止了水泥顆粒的相互粘聚，而處于分散狀態(tài)有利于水化反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)減少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密實(shí)度得以提高。

③粉煤灰的活性效應(yīng)。粉煤灰的活性效應(yīng)也稱火山灰效應(yīng)，粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3與水泥和石灰的水化產(chǎn)物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，繼而與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。上述這些反應(yīng)幾乎都是在水泥漿孔隙中進(jìn)行的，大大降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率，改變了孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的密實(shí)度。

1.2 粉煤灰對混凝土的影響

摻入混凝土中的粉煤灰主要產(chǎn)生以下幾方面影響：

①活性效應(yīng)：在常溫下，由于粉煤灰的水化反應(yīng)比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期強(qiáng)度得不到補(bǔ)償，所以混凝土早期強(qiáng)度隨粉煤灰摻量的增加而降低。隨著時(shí)間的推移，粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3與水泥水化生成的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成大量水化硅酸凝膠。粉煤灰外部的一些水化產(chǎn)物在成長過程中也會(huì)像樹根一樣伸入顆?？障吨?，填充空隙，破壞界面區(qū)Ca（OH）2的擇優(yōu)取向排列，大大改善了界面區(qū)，促進(jìn)了混凝土后期強(qiáng)度的增長。

②微集料密實(shí)填充及顆粒形態(tài)效應(yīng)：均勻分散在混凝土中的粉煤灰顆粒不會(huì)大量吸水，不但起著滾珠作用，而且與水泥粒子組成了合理的微級(jí)配，減少填充水?dāng)?shù)量，影響系統(tǒng)的堆積狀態(tài)，提高堆積密度，具有減水作用，使新拌混凝土工作性優(yōu)良，硬化混凝土微結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí)。而且，不會(huì)發(fā)生泌水離析現(xiàn)象，可施工性和抹面性好，抗?jié)B性、抗凍性好。

③交互作用：水泥、粉煤灰、外加劑等不同粉料間會(huì)產(chǎn)生物理、化學(xué)的交互作用。目前生產(chǎn)的水泥含堿量不斷提高，粉煤灰的使用大大節(jié)約水泥熟料，抑制堿——骨料反應(yīng)；水泥中C3A含量少，水化產(chǎn)生的熱量少，減少了混凝土構(gòu)件由于內(nèi)外溫差過大而引起其表面開裂的危險(xiǎn)；粉煤灰水化消耗大量Ca（OH）2，混凝土不耐蝕成分減少，因而耐化學(xué)侵蝕性比普通混凝土強(qiáng)得多。同時(shí)徐變、干縮等變形性能也優(yōu)于普通混凝土。綜上所述，大摻量粉煤灰高性能混凝土具有令人滿意的工作性、耐久性，力學(xué)性能也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，盡管早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度高，強(qiáng)度儲(chǔ)備大。

2 工程概況及試驗(yàn)原理

汶川至馬爾康高速公路是四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的16條成都引入線中“成都-德格-西藏”線和“成都-阿壩-青?！本€的重要路段，是四川內(nèi)地通往西藏、青海等地區(qū)的重要交通大動(dòng)脈。汶馬高速起點(diǎn)順接已建成的都江堰至汶川高速公路，止于四川省阿壩藏族、羌族自治州州府馬爾康。

鷓鴣山地區(qū)屬北溫帶、川西北高原氣候區(qū)。據(jù)四川省阿壩氣象局對G317老鷓鴣山隧道進(jìn)出口位置進(jìn)行實(shí)地觀測，實(shí)地考察，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相似氣候的分析，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、比值法等推算獲取到該地區(qū)的氣象資料，并使用臨近周圍各氣象測點(diǎn)的資料進(jìn)行比較分析和驗(yàn)證。具體氣象資料為：最冷月平均氣溫為-6.8℃，歷時(shí)日平均氣溫低于0℃的天數(shù)約140d，遂址區(qū)洞口最大凍深101cm，屬季節(jié)性凍土區(qū)。

由于本工程屬高海拔、高寒冷地區(qū)，冬季溫度低，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)對混凝土的抗凍性、混凝土低溫下后期強(qiáng)度增長等要求較高。本文主要通過在混凝土中加入不同摻量的粉煤灰，研究混凝土在自然抗凍條件下強(qiáng)度與粉煤灰摻量的關(guān)系。

試驗(yàn)原理：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

3 試驗(yàn)用原材料

試驗(yàn)用水泥為都江堰拉法基產(chǎn)P.O42.5R水泥；粉煤灰為成都搏磊生產(chǎn)的F類Ⅱ級(jí)粉煤灰；細(xì)集料為鷓鴣山砂石廠產(chǎn)中砂，細(xì)度模數(shù)2.9；粗集料鷓鴣山砂石廠產(chǎn)碎石，粒徑5～31.5mm；外加劑為四川國興建材有限公司產(chǎn)聚羧酸高效減水劑。原材料性能見表1：

表1 砂篩分試驗(yàn)

■

4 混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果分析

試驗(yàn)中，混凝土試塊分別在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)和自然條件下養(yǎng)護(hù)，試模尺寸為150×150×150mm標(biāo)準(zhǔn)混凝土抗壓試模。分別檢測3天、7天、10天、28天、56天抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表2，表3。

表2

■

從表2可以看出：

①摻粉煤灰后的混凝土標(biāo)養(yǎng)下前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長較快，特別是28天以后，強(qiáng)度有顯著提高；普通混凝土28天后強(qiáng)度增加不明顯。

②粉煤灰摻量不是越高越好，在粉煤灰摻量為20%時(shí)混凝土后期強(qiáng)度最大。

表3

■

從表3可以看出：

①由于在自然條件養(yǎng)護(hù)下，溫度較低（日平均溫度-3℃），加入粉煤灰后對混凝土的抗凍性有一定提高。通過抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)可看出，在摻粉煤灰后對混凝土的強(qiáng)度有一定提高，特別是混凝土后期強(qiáng)度比沒加粉煤灰的有明顯提高。

②當(dāng)粉煤灰摻量為20%時(shí)，混凝土前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長最快。

5 結(jié)論

由于高摻量粉煤灰混凝土水化時(shí)間長，后期強(qiáng)度增長較大的特點(diǎn)，以56天齡期抗壓強(qiáng)度作為高摻量粉煤灰混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)更為合理。

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：高摻量粉煤灰混凝土（粉煤灰摻量25%～35%）具有較高的后期強(qiáng)度，而普通混凝土后期強(qiáng)度增長則十分緩慢。在粉煤灰摻量為20%時(shí)，在自然條件和標(biāo)養(yǎng)條件下，混凝土強(qiáng)度最高，為強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊雨雙，韓仲.大摻量粉煤灰混凝土的作用及其機(jī)理分析[J].化學(xué)工程與裝備，2009（10）.

[2]鄭金華.不同摻量粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的影響[J].城市建設(shè)理論研究，2011（20）.

[3]錢大行，張日華，董萍，孫犁.粉煤灰對混凝土強(qiáng)度影響試驗(yàn)[J].河南建材，2001（02）.endprint

摘要：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

關(guān)鍵詞：粉煤灰 大摻量 強(qiáng)度

1 粉煤灰作用原理及對混凝土的影響

1.1 粉煤灰的作用原理

①粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)。粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體，鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球狀玻璃體表面光滑、粒度細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，不僅使水泥漿需水量小，而且它們往往填充水泥漿體孔隙中，使混凝土密實(shí)性大大提高，或者在相同用水量的情況下，可增大流動(dòng)性，改善和易性和可泵性。

②粉煤灰的微集料效應(yīng)。粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，阻止了水泥顆粒的相互粘聚，而處于分散狀態(tài)有利于水化反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)減少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密實(shí)度得以提高。

③粉煤灰的活性效應(yīng)。粉煤灰的活性效應(yīng)也稱火山灰效應(yīng)，粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3與水泥和石灰的水化產(chǎn)物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，繼而與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。上述這些反應(yīng)幾乎都是在水泥漿孔隙中進(jìn)行的，大大降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率，改變了孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的密實(shí)度。

1.2 粉煤灰對混凝土的影響

摻入混凝土中的粉煤灰主要產(chǎn)生以下幾方面影響：

①活性效應(yīng)：在常溫下，由于粉煤灰的水化反應(yīng)比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期強(qiáng)度得不到補(bǔ)償，所以混凝土早期強(qiáng)度隨粉煤灰摻量的增加而降低。隨著時(shí)間的推移，粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3與水泥水化生成的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成大量水化硅酸凝膠。粉煤灰外部的一些水化產(chǎn)物在成長過程中也會(huì)像樹根一樣伸入顆粒空隙中，填充空隙，破壞界面區(qū)Ca（OH）2的擇優(yōu)取向排列，大大改善了界面區(qū)，促進(jìn)了混凝土后期強(qiáng)度的增長。

②微集料密實(shí)填充及顆粒形態(tài)效應(yīng)：均勻分散在混凝土中的粉煤灰顆粒不會(huì)大量吸水，不但起著滾珠作用，而且與水泥粒子組成了合理的微級(jí)配，減少填充水?dāng)?shù)量，影響系統(tǒng)的堆積狀態(tài)，提高堆積密度，具有減水作用，使新拌混凝土工作性優(yōu)良，硬化混凝土微結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí)。而且，不會(huì)發(fā)生泌水離析現(xiàn)象，可施工性和抹面性好，抗?jié)B性、抗凍性好。

③交互作用：水泥、粉煤灰、外加劑等不同粉料間會(huì)產(chǎn)生物理、化學(xué)的交互作用。目前生產(chǎn)的水泥含堿量不斷提高，粉煤灰的使用大大節(jié)約水泥熟料，抑制堿——骨料反應(yīng)；水泥中C3A含量少，水化產(chǎn)生的熱量少，減少了混凝土構(gòu)件由于內(nèi)外溫差過大而引起其表面開裂的危險(xiǎn)；粉煤灰水化消耗大量Ca（OH）2，混凝土不耐蝕成分減少，因而耐化學(xué)侵蝕性比普通混凝土強(qiáng)得多。同時(shí)徐變、干縮等變形性能也優(yōu)于普通混凝土。綜上所述，大摻量粉煤灰高性能混凝土具有令人滿意的工作性、耐久性，力學(xué)性能也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，盡管早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度高，強(qiáng)度儲(chǔ)備大。

2 工程概況及試驗(yàn)原理

汶川至馬爾康高速公路是四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的16條成都引入線中“成都-德格-西藏”線和“成都-阿壩-青海”線的重要路段，是四川內(nèi)地通往西藏、青海等地區(qū)的重要交通大動(dòng)脈。汶馬高速起點(diǎn)順接已建成的都江堰至汶川高速公路，止于四川省阿壩藏族、羌族自治州州府馬爾康。

鷓鴣山地區(qū)屬北溫帶、川西北高原氣候區(qū)。據(jù)四川省阿壩氣象局對G317老鷓鴣山隧道進(jìn)出口位置進(jìn)行實(shí)地觀測，實(shí)地考察，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相似氣候的分析，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、比值法等推算獲取到該地區(qū)的氣象資料，并使用臨近周圍各氣象測點(diǎn)的資料進(jìn)行比較分析和驗(yàn)證。具體氣象資料為：最冷月平均氣溫為-6.8℃，歷時(shí)日平均氣溫低于0℃的天數(shù)約140d，遂址區(qū)洞口最大凍深101cm，屬季節(jié)性凍土區(qū)。

由于本工程屬高海拔、高寒冷地區(qū)，冬季溫度低，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)對混凝土的抗凍性、混凝土低溫下后期強(qiáng)度增長等要求較高。本文主要通過在混凝土中加入不同摻量的粉煤灰，研究混凝土在自然抗凍條件下強(qiáng)度與粉煤灰摻量的關(guān)系。

試驗(yàn)原理：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

3 試驗(yàn)用原材料

試驗(yàn)用水泥為都江堰拉法基產(chǎn)P.O42.5R水泥；粉煤灰為成都搏磊生產(chǎn)的F類Ⅱ級(jí)粉煤灰；細(xì)集料為鷓鴣山砂石廠產(chǎn)中砂，細(xì)度模數(shù)2.9；粗集料鷓鴣山砂石廠產(chǎn)碎石，粒徑5～31.5mm；外加劑為四川國興建材有限公司產(chǎn)聚羧酸高效減水劑。原材料性能見表1：

表1 砂篩分試驗(yàn)

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4 混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果分析

試驗(yàn)中，混凝土試塊分別在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)和自然條件下養(yǎng)護(hù)，試模尺寸為150×150×150mm標(biāo)準(zhǔn)混凝土抗壓試模。分別檢測3天、7天、10天、28天、56天抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表2，表3。

表2

■

從表2可以看出：

①摻粉煤灰后的混凝土標(biāo)養(yǎng)下前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長較快，特別是28天以后，強(qiáng)度有顯著提高；普通混凝土28天后強(qiáng)度增加不明顯。

②粉煤灰摻量不是越高越好，在粉煤灰摻量為20%時(shí)混凝土后期強(qiáng)度最大。

表3

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從表3可以看出：

①由于在自然條件養(yǎng)護(hù)下，溫度較低（日平均溫度-3℃），加入粉煤灰后對混凝土的抗凍性有一定提高。通過抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)可看出，在摻粉煤灰后對混凝土的強(qiáng)度有一定提高，特別是混凝土后期強(qiáng)度比沒加粉煤灰的有明顯提高。

②當(dāng)粉煤灰摻量為20%時(shí)，混凝土前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長最快。

5 結(jié)論

由于高摻量粉煤灰混凝土水化時(shí)間長，后期強(qiáng)度增長較大的特點(diǎn)，以56天齡期抗壓強(qiáng)度作為高摻量粉煤灰混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)更為合理。

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：高摻量粉煤灰混凝土（粉煤灰摻量25%～35%）具有較高的后期強(qiáng)度，而普通混凝土后期強(qiáng)度增長則十分緩慢。在粉煤灰摻量為20%時(shí)，在自然條件和標(biāo)養(yǎng)條件下，混凝土強(qiáng)度最高，為強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊雨雙，韓仲.大摻量粉煤灰混凝土的作用及其機(jī)理分析[J].化學(xué)工程與裝備，2009（10）.

[2]鄭金華.不同摻量粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的影響[J].城市建設(shè)理論研究，2011（20）.

[3]錢大行，張日華，董萍，孫犁.粉煤灰對混凝土強(qiáng)度影響試驗(yàn)[J].河南建材，2001（02）.endprint

摘要：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

關(guān)鍵詞：粉煤灰 大摻量 強(qiáng)度

1 粉煤灰作用原理及對混凝土的影響

1.1 粉煤灰的作用原理

①粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)。粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體，鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球狀玻璃體表面光滑、粒度細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，不僅使水泥漿需水量小，而且它們往往填充水泥漿體孔隙中，使混凝土密實(shí)性大大提高，或者在相同用水量的情況下，可增大流動(dòng)性，改善和易性和可泵性。

②粉煤灰的微集料效應(yīng)。粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，阻止了水泥顆粒的相互粘聚，而處于分散狀態(tài)有利于水化反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)減少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密實(shí)度得以提高。

③粉煤灰的活性效應(yīng)。粉煤灰的活性效應(yīng)也稱火山灰效應(yīng)，粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3與水泥和石灰的水化產(chǎn)物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，繼而與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。上述這些反應(yīng)幾乎都是在水泥漿孔隙中進(jìn)行的，大大降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率，改變了孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的密實(shí)度。

1.2 粉煤灰對混凝土的影響

摻入混凝土中的粉煤灰主要產(chǎn)生以下幾方面影響：

①活性效應(yīng)：在常溫下，由于粉煤灰的水化反應(yīng)比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期強(qiáng)度得不到補(bǔ)償，所以混凝土早期強(qiáng)度隨粉煤灰摻量的增加而降低。隨著時(shí)間的推移，粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3與水泥水化生成的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成大量水化硅酸凝膠。粉煤灰外部的一些水化產(chǎn)物在成長過程中也會(huì)像樹根一樣伸入顆?？障吨?，填充空隙，破壞界面區(qū)Ca（OH）2的擇優(yōu)取向排列，大大改善了界面區(qū)，促進(jìn)了混凝土后期強(qiáng)度的增長。

②微集料密實(shí)填充及顆粒形態(tài)效應(yīng)：均勻分散在混凝土中的粉煤灰顆粒不會(huì)大量吸水，不但起著滾珠作用，而且與水泥粒子組成了合理的微級(jí)配，減少填充水?dāng)?shù)量，影響系統(tǒng)的堆積狀態(tài)，提高堆積密度，具有減水作用，使新拌混凝土工作性優(yōu)良，硬化混凝土微結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí)。而且，不會(huì)發(fā)生泌水離析現(xiàn)象，可施工性和抹面性好，抗?jié)B性、抗凍性好。

③交互作用：水泥、粉煤灰、外加劑等不同粉料間會(huì)產(chǎn)生物理、化學(xué)的交互作用。目前生產(chǎn)的水泥含堿量不斷提高，粉煤灰的使用大大節(jié)約水泥熟料，抑制堿——骨料反應(yīng)；水泥中C3A含量少，水化產(chǎn)生的熱量少，減少了混凝土構(gòu)件由于內(nèi)外溫差過大而引起其表面開裂的危險(xiǎn)；粉煤灰水化消耗大量Ca（OH）2，混凝土不耐蝕成分減少，因而耐化學(xué)侵蝕性比普通混凝土強(qiáng)得多。同時(shí)徐變、干縮等變形性能也優(yōu)于普通混凝土。綜上所述，大摻量粉煤灰高性能混凝土具有令人滿意的工作性、耐久性，力學(xué)性能也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，盡管早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度高，強(qiáng)度儲(chǔ)備大。

2 工程概況及試驗(yàn)原理

汶川至馬爾康高速公路是四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的16條成都引入線中“成都-德格-西藏”線和“成都-阿壩-青?！本€的重要路段，是四川內(nèi)地通往西藏、青海等地區(qū)的重要交通大動(dòng)脈。汶馬高速起點(diǎn)順接已建成的都江堰至汶川高速公路，止于四川省阿壩藏族、羌族自治州州府馬爾康。

鷓鴣山地區(qū)屬北溫帶、川西北高原氣候區(qū)。據(jù)四川省阿壩氣象局對G317老鷓鴣山隧道進(jìn)出口位置進(jìn)行實(shí)地觀測，實(shí)地考察，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相似氣候的分析，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、比值法等推算獲取到該地區(qū)的氣象資料，并使用臨近周圍各氣象測點(diǎn)的資料進(jìn)行比較分析和驗(yàn)證。具體氣象資料為：最冷月平均氣溫為-6.8℃，歷時(shí)日平均氣溫低于0℃的天數(shù)約140d，遂址區(qū)洞口最大凍深101cm，屬季節(jié)性凍土區(qū)。

由于本工程屬高海拔、高寒冷地區(qū)，冬季溫度低，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)對混凝土的抗凍性、混凝土低溫下后期強(qiáng)度增長等要求較高。本文主要通過在混凝土中加入不同摻量的粉煤灰，研究混凝土在自然抗凍條件下強(qiáng)度與粉煤灰摻量的關(guān)系。

試驗(yàn)原理：同一配合比，保持膠凝材料總量不變，改變粉煤灰取代量，在自然環(huán)境中凍融循環(huán)一定次數(shù)后與標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下試件的抗壓強(qiáng)度對比，找到強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

3 試驗(yàn)用原材料

試驗(yàn)用水泥為都江堰拉法基產(chǎn)P.O42.5R水泥；粉煤灰為成都搏磊生產(chǎn)的F類Ⅱ級(jí)粉煤灰；細(xì)集料為鷓鴣山砂石廠產(chǎn)中砂，細(xì)度模數(shù)2.9；粗集料鷓鴣山砂石廠產(chǎn)碎石，粒徑5～31.5mm；外加劑為四川國興建材有限公司產(chǎn)聚羧酸高效減水劑。原材料性能見表1：

表1 砂篩分試驗(yàn)

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4 混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果分析

試驗(yàn)中，混凝土試塊分別在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)和自然條件下養(yǎng)護(hù)，試模尺寸為150×150×150mm標(biāo)準(zhǔn)混凝土抗壓試模。分別檢測3天、7天、10天、28天、56天抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表2，表3。

表2

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從表2可以看出：

①摻粉煤灰后的混凝土標(biāo)養(yǎng)下前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長較快，特別是28天以后，強(qiáng)度有顯著提高；普通混凝土28天后強(qiáng)度增加不明顯。

②粉煤灰摻量不是越高越好，在粉煤灰摻量為20%時(shí)混凝土后期強(qiáng)度最大。

表3

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從表3可以看出：

①由于在自然條件養(yǎng)護(hù)下，溫度較低（日平均溫度-3℃），加入粉煤灰后對混凝土的抗凍性有一定提高。通過抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)可看出，在摻粉煤灰后對混凝土的強(qiáng)度有一定提高，特別是混凝土后期強(qiáng)度比沒加粉煤灰的有明顯提高。

②當(dāng)粉煤灰摻量為20%時(shí)，混凝土前期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長最快。

5 結(jié)論

由于高摻量粉煤灰混凝土水化時(shí)間長，后期強(qiáng)度增長較大的特點(diǎn)，以56天齡期抗壓強(qiáng)度作為高摻量粉煤灰混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)更為合理。

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：高摻量粉煤灰混凝土（粉煤灰摻量25%～35%）具有較高的后期強(qiáng)度，而普通混凝土后期強(qiáng)度增長則十分緩慢。在粉煤灰摻量為20%時(shí)，在自然條件和標(biāo)養(yǎng)條件下，混凝土強(qiáng)度最高，為強(qiáng)度最佳的粉煤灰摻量。

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