粉煤灰對(duì)混凝土耐久性影響的研究

孔令鵬李強(qiáng)龍（山東科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院 山東 青島 66590）

粉煤灰對(duì)混凝土耐久性影響的研究

孔令鵬1李強(qiáng)龍2
（山東科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院 山東 青島 266590）

文中為了深入的研究粉煤灰對(duì)混凝土耐久性影響，分別從抗凍融性、抗抗硫酸鹽侵蝕性方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明：粉煤灰的一定摻入量能在較大程度上提高混凝土的抗凍融性、抗抗硫酸鹽侵蝕性。因此，一定摻量的粉煤灰能提高混凝土的耐久性。

粉煤灰；抗凍融性；抗硫酸鹽侵蝕性；混凝土

前言：粉煤灰通常作為工業(yè)廢料來(lái)處理，作為混凝土的摻和料，不僅能夠使廢棄物再利用，而且能夠降低混凝土的造價(jià)，因此粉煤灰混凝土在我國(guó)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。適量摻入粉煤灰能夠改善混凝土的性能，并有利于后期混凝土強(qiáng)度的發(fā)展和耐久性的提高。目前，我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性劣化是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，每年都要花費(fèi)大量的人力和物力來(lái)處理各種混凝土病害。因此，如何提高混凝土的耐久性是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題，具有十分重要的意義。本文分別從抗凍融性、抗硫酸鹽侵蝕性方面研究了粉煤灰摻和料對(duì)混凝土耐久性的影響。

1 原材料及試驗(yàn)方法

1.1 原材料

（1）水泥

試驗(yàn)采用“沂州”牌P.O42. 5水泥，安定性、細(xì)度、強(qiáng)度等指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》( GB175- 2007)的要求。其化學(xué)成分和物理力學(xué)性能分別見(jiàn)表1和表2。

（2）粉煤灰

采用Ⅰ級(jí)粉煤灰，其需水量比、二氧化硫含量、細(xì)度、燒失量都滿足Ⅰ級(jí)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)。其化學(xué)成分和品質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3。

（3）粗骨料

采用5～31.5mm的碎石。表觀密度為2 680 kg/ m3；堆積密度為1 348 kg/ m3。

（4）細(xì)骨料

本次試驗(yàn)采用人工砂，其堆積密度2600 kg/ m3；表觀密度1450 kg/ m3；細(xì)度模數(shù)2.83；細(xì)粉含量6.4%。

（5）外加劑

高效減水劑和引氣劑。

表1 水泥的化學(xué)成分（%）

表2 水泥的物理力學(xué)性能

表3 粉煤灰的化學(xué)成分及品質(zhì)指標(biāo)（%）

1.2 混凝土配合比

試驗(yàn)所用的混凝土配合比如表4所示：

表4 混凝土的配合比

1.3 試驗(yàn)方法

按GB/T50082-2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行抗凍融實(shí)驗(yàn)，按照《水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法》GB/T749-2008進(jìn)行抗硫酸鹽侵蝕性試驗(yàn)研究。

2 粉煤灰對(duì)混凝土耐久性的影響

2.1 粉煤灰對(duì)混凝土抗凍融性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

將所做的28d齡期試件放在凍融箱中循環(huán)凍融300次所得出結(jié)論如圖1所示

圖1 粉煤灰摻和料對(duì)混凝土的凍融性的影響

從圖1中可以得出：混凝土在凍融箱中循環(huán)凍融300次，隨著粉煤灰取代量的增加，重量損失率和強(qiáng)度損失率都逐漸減少。直到粉煤灰取代量達(dá)到40%之后，隨著粉煤灰取代量的增加，重量損失率和強(qiáng)度損失率都相對(duì)穩(wěn)定。因此，一定量的粉煤灰摻和料能夠減少混凝土凍融循環(huán)的重量損失率和強(qiáng)度損失率，能夠增加混凝土的抗凍融性，進(jìn)而能提高混凝土的耐久性。

2.3 粉煤灰對(duì)混凝土抗硫酸侵蝕性的試驗(yàn)結(jié)果及討論

將28d齡期混凝土試件分為兩組分別浸泡在20℃恒溫水中和3 % 硫酸鹽侵蝕溶液中，測(cè)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度如圖2所示：

圖2 粉煤灰摻和料對(duì)混凝土的抗硫酸侵蝕性的影響

從圖2中可以得出：28d齡期混凝土所有試件中，浸泡在硫酸鹽溶液中的試件比浸泡在20℃恒溫水的試件抗壓強(qiáng)度都大，說(shuō)明一定量的粉煤摻和料能夠改善混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能。

3 結(jié)論

通過(guò)粉煤灰對(duì)混凝土耐久性的試驗(yàn)研究可以得出以下結(jié)論：

（1）一定量的粉煤灰摻和料能夠顯著地增加混凝土的抗凍融性，隨著取代量達(dá)到40%趨于穩(wěn)定。

（2）摻入一定量的粉煤灰后，在硫酸鹽浸泡液中的28d齡期的試件其抗壓強(qiáng)度都比在20℃恒溫水中的大。

（3）一定量的粉煤灰摻和料能夠增加混凝土的抗凍融性和抗硫酸侵蝕性，因此能夠增強(qiáng)混凝土的耐久性。

[1] GB/T50082-2009，普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法

[2] 邢世海，超摻粉煤灰混凝土耐久性研究與應(yīng)用混凝土，2004.7

[3] GB/T749-2008，水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法

[4] 馮乃謙,邢鋒.高性能混凝土技術(shù)[M].北京:原子能出版社,2000

[5] 劉數(shù)華，方坤河，曾力. 粉煤灰對(duì)混凝土耐久性的影響[J]. 粉煤灰，2004, 16( 6):6-7.

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孔令鵬