高掺量粉煤灰混凝土的性能及环保节能效应论

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1、高掺量粉煤灰混凝土的性能及环保节能效应设计者：刘超关豆豆何秋雷杨夏红亮指导老师：肖莲珍材料学院，无机非专业试验和研究内容简介本实验设计了不同掺量粉煤灰在混凝土等量替代水泥的应用效果，测试了混凝土在不同龄期的抗压强。与空白样品相比，早龄期抗压强度偏低，但后期强度发展较快，赶上空白样品，这关系到混凝土的使用性能。因此用粉煤灰替代部分水泥用于混凝土中在需要的性能上是可行的，在经济上可节省混凝土成本，还有废物利用，环保节能的社会及环境效益。关键词粉煤灰，混凝土，抗压强度，环保节能联系人：刘超联系电话13237142781EMAI

2、L：1353939289@qq.com1研制背景及意义混凝土材料是当今用量最大、用途最广泛的建筑材料,据统计,每年全世界的耗用量接近100亿吨。而水泥作为混凝土的重要组分,在生产过程中能耗大，且会向大气中排放大量的CO2,目前全世界每年C02排放量约为100亿吨,造成环境污染、温室效应和全球变暖等不利影响。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一2010年我国粉煤灰和煤矸石产生量约10.7亿t,预计到2015年产生量将继续增加,有望达到13亿t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。目前，国内对粉煤灰的大批量

3、处理主要是回填，而回填带来的主要问题是粉煤灰潜在的毒性对环境的长期影响，从而对地下水、土壤造成污染。粉煤灰浸出的一些微量重金属元素也会对环境造成影响。正是基于粉煤灰的环境问题，本文重点研究了不同量粉煤灰掺入混凝土，对混凝土抗压及其它性能影响，在满足混凝土性能的前提下，提高混凝土中粉煤灰掺量，促进粉煤灰废渣在混凝土中的大规模应用，不仅有利于固体废弃物再利用，变废为宝，而且可以保护环境，节约资源，对社会和经济两方面有着重要的意义，亦对粉煤灰高价值利用开辟了广阔的途径，因此具有很好的发展前景。92实验方案2.1实验主要原材料本

4、试验用水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为二级粉煤灰，水泥和粉煤灰的化学组成如下表1，水为普通自来水。表1水泥与粉煤灰的化学组成化学成分SiO₂Al₂O₃Fe2O3CaOMgOSO2Na2Omf-CaO水泥/%21.574.442.7862.832.323.140.600.79粉煤灰/%57.6021.902.703.871.680.611.052.1.1粉煤灰概述煤粉中的无机物在燃烧过程中先分解．然后经烧结熔融，最后冷却形成粉煤灰，其化学组成主要为Si02、A1203、Fe203．矿物组成主要包括玻璃体和晶体

5、矿物。粉煤灰活性粉煤灰的活性是衡量粉煤灰再利用价值的重要参数，其活性大小与细度、烧失量、化学成分披玻璃体含量相关粉煤灰的的活性在水泥生产中主要体现在化学活性，粉煤灰化学活性则与粉煤灰自身化学组成密切相关，粉煤灰的化学活性主要表现为火山灰活性，掺有粉煤灰的水泥水化过程中，首先是水泥熟料矿物水化，此过程中释放Ca(OH)2，Ca(OH)2与粉煤灰中的活性组分发生的火山灰反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。由于火山灰反应减少了系统中氢氧化钙的含量，又可加速水泥熟料的水化。粉煤灰的物理活性在水泥生产宏观机理有着重要作用。粉煤灰的物

6、理活性主要是指粉煤灰形态效应、微集料效应等的总和，是与自身化学性质无关，又能促进制品胶凝活性和改善制品性能（如强度、抗渗性、耐磨性等）的各种物理效应的总称．它是粉煤灰能够直接被充分利用、最有实用价值的活性，是粉煤灰早期活性的主要来源．粉煤灰的形态效应，主要表现为粉煤灰的颗粒形貌、粒度分布等特性所引起的可改善水泥基材料性能的填充作用、润滑作用等．2.1.2水泥概述细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材水泥样本料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料2.2实验研究92.2.1

7、实验配料本实验对于实验原料的处理采用等量替换法，即保持每组水泥、水和粉煤灰的质量为一定值（本实验为990g），通过改变添加粉煤灰的质量，从而改变胶凝材料的配合比（本实验采用改变粉煤灰占总的胶凝材料的质量百分数为10%、20%、30%、40%、50%和一组不加粉煤灰的空白对照组）。依次对其编号FA10FA20FA30FA40FA50FA0。原料配合比如下表2所示表2粉煤灰等量替换水泥与其强度的关系编号等量替换比（%）配合比水泥(g)粉煤灰(g)水(g)FA00990／396FA101089199396FA202079219

8、8396FA3030693297396FA4040594396396FA50504954953962.2.2实验设计本试验采用上述材料，设计配制不同添加粉煤灰量的胶凝材料并采用配制了3d、、28d不同龄期的普通水泥和添加同量的粉煤灰的混凝土进行对比试验。2.2.3实验步骤1）实验样品的称取按照实验设计的要求，在天平上