淺談粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響

何偉成

【摘要】粉煤灰因能改善混凝土的性能，而被廣泛應(yīng)用到混凝土中，但粉煤灰的質(zhì)量也存在較大的差異，故探討粉煤灰如何影響混凝土性能，判別粉煤灰的質(zhì)量，把握粉煤灰的摻入量，對(duì)在混凝土中正確應(yīng)用粉煤灰具有實(shí)際意義。本文主要討論粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響。

【關(guān)鍵詞】粉煤灰；混凝土；性能

粉煤灰屬于大宗工業(yè)廢料，但摻入混凝土后，可有效的降低混凝土生產(chǎn)升本，對(duì)混凝土的性質(zhì)也有較大的影響。一般而言，摻入粉煤灰的混凝土，其和易性、可泵送性都會(huì)得到較大的提升。另外，粉煤灰對(duì)改善混凝土的耐久性也有較大積極意義。隨著混凝土工程的興起，人們對(duì)粉煤灰的重視程度也有很大的提升，而如何和利用好粉煤灰以得到性能優(yōu)異的混凝土，就是人們經(jīng)常討論的一個(gè)話題。

1. 試驗(yàn)用原材料

在本次試驗(yàn)中，所用原材料有：（1）水泥：海螺牌PⅡ42.5R，3d抗壓33.2 Mpa，28d抗壓58.8Mpa。（2）粉煤灰：粉煤灰1是沙角電廠產(chǎn)，F(xiàn)類，Ⅰ級(jí)，細(xì)度8.0%，需水比92%；粉煤灰2是沙角電廠產(chǎn)，F(xiàn)類，Ⅱ級(jí)，細(xì)度20.0%，需水比98%。（3）碎石：新會(huì)泰盛石場(chǎng)的碎石，粒徑為5～31.5mm，符合連續(xù)級(jí)配，壓碎指標(biāo)9.7%（4）砂：北江河砂，細(xì)度模數(shù)2.7，級(jí)配屬Ⅱ區(qū)，含泥量0.5%。（5）外加劑：廣東紅墻新材料股份有限公司 CSP-11型高效減水劑，減水率25%，含固量9.39%。的原料有以下幾種，分別為水泥、細(xì)骨料、粗骨料、摻和料、外加劑。

2. 試驗(yàn)

在本次試驗(yàn)中，主要分兩個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行。第一，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)配合比與比對(duì)配合比?，F(xiàn)階段的配合比方案較多，本文選擇最常用的一種，用水量設(shè)定為180kg/m?，水灰比選取0.44，砂率選取36%，外加劑的摻量根據(jù)前兩項(xiàng)要求，最終選擇的摻量為2.2%，確定為基準(zhǔn)配合比。該項(xiàng)試驗(yàn)主要是為了印證粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響程度。在對(duì)比配合比的試驗(yàn)當(dāng)中，用水量、水膠比、砂率、外加劑摻量均固定不變，與基準(zhǔn)配合比相同，分別選用Ⅰ級(jí)粉煤灰及Ⅱ級(jí)粉煤灰，調(diào)整粉煤灰的摻入量，分別摻入10%、20%、30%、40%的粉煤灰，在超量系數(shù)方面，設(shè)定為1.5。第二，對(duì)已定的配合比作試拌，觀察、檢驗(yàn)不同摻入量的粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響。

3. 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 粉煤灰對(duì)混凝土拌合物性能的影響

試驗(yàn)中主要觀察混凝土的坍落度、保水性、粘聚性變化，結(jié)果如下表所示。

表1：不同粉煤灰摻量的混凝土拌合物性能

編號(hào) 摻入量 粉煤灰種類 坍落度mm 保水性 粘聚性

1 0 --- 160 好 好

2 10% 1 170 好 好

3 20% 1 185 好 好

4 30% 1 205 一般 一般

5 40% 1 210 一般 一般

6 10% 2 165 好 好

7 20% 2 175 好 一般

8 30% 2 190 一般 一般

9 40% 2 200 差 差

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻入粉煤灰后，混凝土拌合物的坍落度均會(huì)有所增長(zhǎng)，且隨摻入量的增大而增長(zhǎng)，但非線性趨勢(shì)增長(zhǎng)。在同摻入量的情況下，摻入粉煤灰1的混凝土較粉煤灰2而言，坍落度相對(duì)較大、保水性與粘聚性較好。粉煤灰摻入量超過(guò)30%后，混凝土的粘聚性與保水性開(kāi)始變差。試驗(yàn)表明，適量的粉煤灰還可以較好的提高混凝土拌合物粘聚性、保水性和工作性。因?yàn)榉勖夯业拿芏缺人嘈?，它代替部分水泥后，使棍凝土獲得更多的膠凝漿體體積，可增加拌合物的粘聚性；粉煤灰中的微珠顆粒對(duì)泌水通道起到堵截作用，可提高拌合物的保水性；粉煤灰的細(xì)微穎粒填充于混凝土中不夠致密的孔隙中，使原本填充其中的水分被釋放出來(lái)，提高拌合物的工作性。由此可見(jiàn)，粉煤灰對(duì)混凝土拌合物性能的影響比較積極，但粉煤灰的應(yīng)用中，應(yīng)注意粉煤灰種類的選擇與摻入量的調(diào)整。

3.2 粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，是本次試驗(yàn)的重點(diǎn)部分。對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，具體結(jié)果見(jiàn)表2，作對(duì)比分析，可發(fā)現(xiàn)粉煤灰的摻入，混凝土在強(qiáng)度發(fā)育方面并不是很快，而是表現(xiàn)出了比較緩慢的狀態(tài)，但對(duì)混凝土后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)有積極貢獻(xiàn)，尤其是60d以后，粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)作用較為明顯。隨著粉煤灰摻入的數(shù)量逐步增大，混凝土的強(qiáng)度發(fā)育也在逐步的放緩。當(dāng)粉煤灰摻入量達(dá)到40%的時(shí)候，混凝土的強(qiáng)度將會(huì)低于不慘粉煤灰的混凝土。摻入粉煤灰1的混凝土，各齡期強(qiáng)度均較摻入粉煤灰2的混凝土高。試驗(yàn)表明，粉煤灰的摻入對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響偏向于積極，粉煤灰摻入量控制在40%以內(nèi)為宜。

表2：不同粉煤灰摻量的混凝土各齡期的抗壓強(qiáng)度

編號(hào) 摻入量 粉煤灰

種類 混凝土抗壓強(qiáng)度/Mpa

3d 7d 14d 28d 60d 90d 180d 360d

1 0 --- 27.3 36.9 43.3 50.3 53.7 55.9 57.8 60.7

2 10% 1 25.5 35.5 43.3 52.6 55.9 58.7 60.8 61.9

3 20% 1 23.7 33.5 41.1 49.7 55.5 60.2 62.5 63.4

4 30% 1 22.0 31.0 40.0 48.5 55.2 62.7 65.6 68.7

5 40% 1 19.9 27.9 37.7 44.5 50.3 53.7 55.2 58.0

6 10% 2 25.1 34.8 42.0 50.6 54.0 56.8 58.3 59.0

7 20% 2 23.1 32.8 40.5 48.8 54.8 58.2 60.6 61.3