高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

常江

（安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015）

高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

常江

（安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015）

大摻量粉煤灰混凝土是伴隨著現(xiàn)代混凝土技術(shù)的發(fā)展而逐步興起的一種綠色的、經(jīng)濟(jì)的、高性能混凝土。按照一定的比例在混凝土中摻入粉煤灰，能夠?qū)υ净炷林械囊徊糠炙噙M(jìn)行替代，從而使工程投入成本實(shí)現(xiàn)有效的減少之外，還可以使混凝土的性能得到有效的提升，因此其是一種比較理想的摻合料。粉煤灰高性能混凝土可以使混凝土的耐久性得到有效的提升，在我國的水利工程、港口工程、道路工程、房屋工程、橋梁工程，等各種工程建設(shè)中都已經(jīng)開始推廣高性能大摻量粉煤灰混凝土，并取得了初步的使用效果。

高性能；粉煤灰混凝土；摻量

引言

隨著社會的不斷發(fā)展，社會各界對房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程的需求量也隨之日益增多，而這些工程建設(shè)都離不開混凝土。以往傳統(tǒng)的混凝土已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工程建筑的需求，此時，高性能大摻量粉煤灰混凝土便應(yīng)運(yùn)而生了，其可以使混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度、耐久性及收縮性能實(shí)現(xiàn)全面的提升。因此，對高性能大摻量粉煤灰混凝土進(jìn)行分析與研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的概念

作為一種火山灰質(zhì)材料，粉煤灰本是一種不具備膠凝性能的材料，但是在常溫、濕潤的環(huán)境下，其能夠與混凝土進(jìn)行二次反應(yīng)，產(chǎn)生不易溶于水的水化硅酸鈣凝膠[1]。在混凝土中摻入粉煤灰有利有弊，利處在于能夠減少水泥的用量，從而節(jié)省部分資金，弊處在于混凝土的早期強(qiáng)度也會被減弱[2]。因此為了避免混凝土早期強(qiáng)度被過分削弱，一般情況下會嚴(yán)格的控制粉煤灰的摻入量。摻入Ⅰ級粉煤灰時，通常摻入量不可超出15%，而摻入Ⅱ級粉煤灰時，其摻入量不可超出10%，這樣才能有效的防止摻加粉煤灰過多而出現(xiàn)不良影響，避免基準(zhǔn)混凝土和摻灰混凝土的性能出現(xiàn)太大改變，但是也制約了粉煤灰綜合效應(yīng)的發(fā)揮，無法使混凝土的性能得到有效的提升。因?yàn)榈退z比（0.3～0.45）是確保粉煤灰混凝土的良好工作性能、強(qiáng)度以及耐久性的前提條件，所以，在對大摻量粉煤灰混凝土進(jìn)行配制的過程中，應(yīng)當(dāng)盡量選用較小的水膠比。高性能大摻量粉煤灰混凝土見圖1。

圖1 高性能大摻量粉煤灰混凝土

2 高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

2.1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能

高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能主要體現(xiàn)在三方面，即經(jīng)時坍損性能、穩(wěn)定性以及流動性[3]。經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，較之基準(zhǔn)混凝土，可以通過加大粉煤灰的摻入量來對混凝土的流動性進(jìn)行提升，從而有效地對混凝土坍塌的情況進(jìn)行改善，使混凝土的泌水率有所降低。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，摻入Ⅰ級粉煤灰的混凝土的工作性能要優(yōu)于摻入Ⅱ級粉煤灰的混凝土。

2.2 高性能大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度

粉煤灰會影響混凝土的強(qiáng)度，這種影響可以通過兩個方面表現(xiàn)出來：①由于粉煤灰具有活性效應(yīng)，水泥水化產(chǎn)物與粉煤灰之間能夠進(jìn)行二次反應(yīng)，產(chǎn)生水化硅酸鈣凝膠，這是一種不溶于水的物質(zhì)，能夠有效地提升混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度；②粉煤灰質(zhì)形態(tài)效應(yīng)在混凝土中能夠發(fā)揮潤滑、均化以及填充作用，使混凝土的需水量比減小5～10%，從而起到減水增強(qiáng)的效果。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果混凝土中粉煤灰的摻入量不高于30%，則不會對其28d強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響，但是會減弱混凝土的3d強(qiáng)度，減弱程度能夠達(dá)到15%；如果摻入量達(dá)到了40%，混凝土的強(qiáng)度會出現(xiàn)顯著減弱。這充分說明，與基準(zhǔn)混凝土相比，大摻量粉煤灰混凝土的28d強(qiáng)度較小，粉煤灰對混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生的影響會受到水膠比的影響。因此低水膠比才是保障大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度的一個關(guān)鍵。而高分散性表面活性劑NA可以使混凝土的用水量實(shí)現(xiàn)明顯的降低，從而使水膠比實(shí)現(xiàn)有效的減小，進(jìn)而確保大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度；而復(fù)合激發(fā)劑J可能使粉煤灰的潛在活性得到有效的激發(fā)，從而使粉煤灰混凝土的強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)合激發(fā)劑J和高分散性表面活性劑NA同時應(yīng)用于大摻量粉煤灰混凝土之中，除了可以使其早期強(qiáng)度得到有效的增強(qiáng)之外，還可以顯著的增強(qiáng)其后期強(qiáng)度。

2.3 高性能大摻量粉煤灰混凝土的耐久性、收縮性

據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，高性能混凝土的90d的收縮必須小于400×10-6。經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，盡管粉煤灰摻入量為30%與40%的混凝土180d的收縮值稍微大于400×10-6，可是顯然比基準(zhǔn)混凝土要低得多。這也說明粉煤灰確實(shí)會對混凝土起到一定的抑制作用，抑制效果與粉煤灰的摻入量成正比。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在混凝土中摻入越多的粉煤灰，對混凝土滲水高度的影響就越大。高性能大摻量粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土的抗凍性能更優(yōu)，而在抗?jié)B性能方面，Ⅰ級粉煤灰的抗?jié)B性能優(yōu)于Ⅱ級粉煤灰的抗?jié)B性能。

3 結(jié)語

通過對高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強(qiáng)度、耐久性及收縮性的分析，不難發(fā)現(xiàn)，只要控制好恰當(dāng)?shù)牡退z比，那么，高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強(qiáng)度、耐久性及收縮性都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于基準(zhǔn)混凝土，而且Ⅰ級粉煤灰各方面的效果都要比Ⅱ級粉煤灰好得多。因此，高性能大摻量粉煤灰混凝土值得在房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程建設(shè)中大規(guī)模的推廣使用。

TU755

A

1004-7344（2016）35-0298-01

2016-12-3