高掺量粉煤灰溷凝土抗渗性能研究

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1、高掺量粉煤灰混凝土防渗抗冻性能研究张扩成苏红鲁崔江华李青松（济南市邢家渡引黄灌溉管理处）[摘要]在高掺量粉煤灰混凝土中掺加化学激发剂来提高粉煤灰的早期活性，与普通混凝土对比试验，得出了高掺量粉煤灰混凝土（粉煤灰掺量25%~35%）在拉、压物理力学性能、抗冻性能及抗冲磨性能等方面的技术指标均有提高，为今后大规模使用高掺量粉煤灰混凝土开辟了新的技术途径。[关键词]粉煤灰化学激发防渗性能抗冻性能1引言混凝土是建筑工程中用量最大的建筑材料，而水泥作为混凝土的重要组成部分，在生产过程中会向大气中排放大量的CO2，造成环境污染、温室效应和全球变暖等不利影响。考虑到全球的可持续发展，迫切需要在混凝土工业

2、中以辅助胶凝材料大比例替代水泥，强调建筑材料本身的生态化，高掺量粉煤灰混凝土成为很有潜力的一个开发研究方向。目前，我国《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-1996）中规定的粉煤灰取代水泥的最大限量抗冻融混凝土为25%，抗冲耐磨混凝土为10%。本文针对粉煤灰掺量为25%~35%的混凝土拉、压物理力学性能、抗冻性能及抗冲磨性能进行试验研究，发现在高掺量粉煤灰混凝土中添加高效引气减水剂和粉煤灰活性激发剂的方法能够改善其各项性能指标，研制出的高掺量粉煤灰混凝土各项性能均满足一般水工混凝土的要求。2试验用原材料及配合比2.1原材料试验用水泥为山水集团产P·O32.5级水泥；粉煤灰为邹

3、县电厂Ⅰ级粉煤灰；细骨料为泰安中粗砂，细度模数3.10（中粗砂）；粗骨料为济南南部山区仲宫碎石，粒径5～20mm；高效引气减水剂采用山东省水利科学研究院技术开发部产SKY-1型外加剂，粉煤灰活性激发剂采用自制SKY-Z型。2.2混凝土配合比试验用混凝土配合比见表1。表1试验配合比单方材料用量表（单位：kg/m3）编号水胶比粉煤灰掺量（%）高效引气减水剂掺量（%）活性激发剂掺量(%)水泥粉煤灰砂碎石水引气减水剂活性激发剂10.44000386—7661058170——20.38251.5%025410179410961355.3—30.38301.5%023712179310941355.4

4、—40.37351.5%022014279110921355.4—2Z0.38251.5%1.05%25410179410961355.33.73Z0.38301.5%1.05%23712179310941355.43.84Z0.37351.5%1.05%22014279110921355.43.8注：配合比设计强度等级C25，混凝土拌合物坍落度为0.5cm。3力学性能试验结果及分析3.1高掺量粉煤灰混凝土的抗压强度根据混凝土配合比制作尺寸100mm×100mm×100mm混凝土抗压强度试件，测试其抗压强度如表2。（1）粉煤灰混凝土早期强度低，后期强度高由表2可见粉煤灰混凝土的28天强度并

5、非为最大值，在28天龄期以后，强度有显著增长。而普通混凝土28天强度基本可以达到其最大强度值，后期强度增长较缓慢。（2）加入活性激发剂提高粉煤灰混凝土早期强度由表2可见在粉煤灰掺量为35％的情况下，掺加自制SKY-Z型激发剂的混凝土1d、3d、7d、28d、90d抗压强度分别为未掺加激发剂混凝土抗压强度的193％、170％、110％、109％、103％，大大提高了混凝土的早期强度，且不影响混凝土后期强度的增长。表2混凝土抗压强度测试结果编号水胶比粉煤灰掺量（%）高效引气减水剂掺量（%）活性激发剂掺量(%)抗压强度（MPa）1d3d7d28d60d90d10.4400017.625.731.

6、837.538.639.220.38251.5%010.620.929.442.256.762.030.38301.5%04.110.331.537.946.251.840.37351.5%04.011.726.034.042.848.62Z0.38251.5%SKY-Z1.05%15.721.935.743.958.263.53Z0.38301.5%SKY-Z1.05%9.015.934.738.147.652.84Z0.37351.5%SKY-Z1.05%7.719.928.537.145.550.2（3）不同粉煤灰掺量下SKY-Z型激发剂早强效果均较好由表2可见在胶凝材料总量不变的情

7、况下，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土抗压强度会呈下降趋势，但相同掺量粉煤灰的混凝土再掺加活性激发剂后抗压强度均有提高。3.2高掺量粉煤灰混凝土的劈拉、抗折强度根据混凝土配合比制作试件标准养护28d，分别测其轴心抗压强度、劈拉强度和抗折强度，试验结果见表3。表3混凝土轴心抗压强度、劈拉和抗折强度测试结果编号水胶比粉煤灰掺量（%）粉煤灰活性激发剂掺量(%)抗压强度（MPa）劈拉强度（MPa）抗折强度（MPa）10.440037