論粉煤灰燒失量對混凝土工作性能的影響

張俊萍何紅軍

（1.許昌大成商品混凝土有限公司，河南 許昌 461000 ； 2.鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

論粉煤灰燒失量對混凝土工作性能的影響

張俊萍1何紅軍2

（1.許昌大成商品混凝土有限公司，河南 許昌 461000 ； 2.鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

粉煤灰是混凝土的重要摻合料之一，在混凝土中起著重要的作用。本文通過試驗(yàn)不同燒失量的粉煤灰對混凝土工作性的影響進(jìn)行了對比分析，從而得出粉煤灰燒失量對混凝土工作性能的影響。

粉煤灰 混凝土 工作性能

一、概述

由于我國電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的排放的粉煤灰量逐年增加，粉煤灰成為我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一。大量的粉煤灰不加處理，任意排放就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，對大氣環(huán)境造成污染；若排入河流會(huì)造成河道堵塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入水中和土壤中還會(huì)對人體和生物及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。隨著生態(tài)環(huán)境形勢的日益嚴(yán)峻，在一些工業(yè)的生產(chǎn)中合理加入工業(yè)廢渣，進(jìn)行綜合利用，成為人們研究的課題。人們發(fā)現(xiàn)粉煤灰作為工業(yè)廢棄物，不僅可以用于水泥及水泥制品的生產(chǎn)中，還可以優(yōu)化這些工業(yè)產(chǎn)品的部分性能。如今粉煤灰已成為混凝土中十分重要的一種摻合料，在混凝土生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍，在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)的粉煤灰能明顯改善混凝土的工作性、力學(xué)性能和耐久性等。

1.粉煤灰的主要成份和優(yōu)點(diǎn)

粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物（，它的主要成份為：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO等，作為燃煤電廠的副產(chǎn)品，量大且來源穩(wěn)定，稍微進(jìn)行加工粉磨或分選即可應(yīng)用于水泥及水泥制品中。

粉煤灰的質(zhì)量控制主要有細(xì)度、需水量比、燒失量、安定性、三氧化硫等。燒失量又稱灼減量，是指坯料在燒成過程中所排出的結(jié)晶水，碳酸鹽分解出的CO2，硫酸鹽分解出的SO2，以及有機(jī)雜質(zhì)被排除后物量的損失。所以燒失量越高，其體積穩(wěn)定性就越差。

粉煤灰應(yīng)用于混凝土中主要有以下優(yōu)點(diǎn)：降低混凝土的生產(chǎn)成本；改善新拌混凝土的工作性能（流動(dòng)性、粘聚性和保水性），使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型，并且可以減少混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失；改善混凝土的長期性能（耐久性、耐磨性）；與外加劑疊加效應(yīng)，使減水效果更加明顯；減少混凝土中的水泥用量，降低混凝土的水化熱等..

2.粉煤灰燒失量在混凝土中的質(zhì)量要求

二、試驗(yàn)所用材料及試驗(yàn)方法

1試驗(yàn)所用原材料

原材料如下：

①水泥：本試驗(yàn)采用的水泥是天瑞集團(tuán)禹州水泥有限公司生產(chǎn)的天瑞牌P.O42.5級水泥,其技術(shù)指標(biāo)符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》 (GB175-2007)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn);

②粉煤灰：本試驗(yàn)所用粉煤灰為登封華潤電廠生產(chǎn)的II級粉煤灰，其技術(shù)指標(biāo)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的II級粉煤灰的要求。其技術(shù)指標(biāo)如表1：

表1 粉煤灰的部分技術(shù)指標(biāo)%

③細(xì)骨料：魯山中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6，II區(qū)級配；符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ 52-2006）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的中砂標(biāo)準(zhǔn)要求;

④粗骨料:禹州5-25mm連續(xù)級配碎石；符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ 52-2006）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的5-25mm連續(xù)級配碎石標(biāo)準(zhǔn)要求;

⑤水:地下深井水；符合《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-2006）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中混凝土拌合用水的要求;

⑥減水劑:河南科之杰高效減水劑，減水率19.5%；符合《混凝土外加劑》（GB 8076-2008）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的高效減水劑的標(biāo)準(zhǔn)要求;

Y=14586.095 - "KT1" * 103.614 + "Slope" * 155.987 + "B123457 " * 167387.358+ "KT3" * 55.487 + "B2" * 166.069 - "B1" * 90.897+ "B5" * 12.046 - "RVI" * 71.560

2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)用配合比中各原材料比例為水泥:水：砂：石：粉煤灰：減水劑= 1：0.6：2.52：3.26：0.29：0.026。試驗(yàn)結(jié)果如表2：

表2 不同燒失量粉煤灰與混凝土坍落度、擴(kuò)展度的關(guān)系

三、試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過表2可以看出，隨著粉煤灰燒失量的增大，混凝土初始擴(kuò)展度相應(yīng)減小混凝土流動(dòng)性變差；1h后混凝土擴(kuò)展度的損失隨著燒失量的增大而逐漸變大。

由此根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出以下結(jié)論：

①相同配合比、原材料條件下，隨著粉煤灰燒失量的增大，混凝土的工作性越差，流動(dòng)性越差。

②相同配合比、原材料條件下，粉煤灰的燒失量越大，混凝土的擴(kuò)展度的經(jīng)時(shí)損失越大。

③粉煤灰的燒失量在4.0%以下時(shí)，相同配合比、原材料混凝土的初始工作性能比較好，流動(dòng)性較好，并且混凝土擴(kuò)展度的經(jīng)時(shí)損失也不大。

④相同配合比、相同原材料條件下，當(dāng)粉煤灰的燒失量達(dá)到7.0%時(shí)，混凝土的擴(kuò)展度已不能滿足高流動(dòng)性混凝土的要求。而高燒失量的煤灰由于未燃燼成份較多，體積不穩(wěn)定，后期也必然增加混凝土的收縮，增大混凝土開裂的風(fēng)險(xiǎn)。

因此混凝土要達(dá)到理想的工作性能，摻入粉煤灰的燒失量必須嚴(yán)格控制，否則必然影響混凝土的工作性能，從而影響到混凝土的可泵性、力學(xué)性能及耐久性能等。

由于粉煤灰細(xì)度、需水量比、燒失量等各項(xiàng)指標(biāo)的不同，均會(huì)對混凝土的各項(xiàng)性能（如工作性能、力學(xué)性能、耐久性能等）產(chǎn)生不同的影響，因此對粉煤灰的研究應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)的工程，本文僅從粉煤灰燒失量這一個(gè)性能指標(biāo)對混凝土的工作性能這一個(gè)方面進(jìn)行了試驗(yàn)，得出了結(jié)論。當(dāng)然在粉煤灰的應(yīng)用過程中，要兼顧粉煤灰的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并要深入了解各項(xiàng)指標(biāo)對混凝土不同性能的影響從而才能達(dá)到對粉煤灰的合理正確的應(yīng)用。

[1]黃兆龍，湛淵源.粉煤灰燒失量及材料配合比對砼工程性質(zhì)的影響.粉煤灰綜合利用，2003.1

[2]張超.粉煤灰對混凝土早期工作性能的影響分析.科學(xué)與財(cái)富，2010.10

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1007-6344（2015）04-0136-01