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1、利用粉煤灰调整高性能轻骨料性能试验探究摘要：利用粉煤灰和页岩制备高性能轻骨料，粉煤灰掺量分别为25%、30%、35%和40%,焙烧温度分别为1140°C、1150°C和1160°C。随着粉煤灰掺量的提高，轻骨料的颗粒强度提高。当焙烧温度为1150°C,粉煤灰掺量达40%时，轻骨料的颗粒强度达到9.5MPa,颗粒表观密度为1060kg/m3,24h吸水率为2.5%,达到了高性能轻骨料要求。粉煤灰掺量40%,1160°C焙烧的轻骨料表面的玻璃化程度较高，24h吸水率仅2.2%o研究表明，可以通过调整粉煤灰掺量和焙烧温度制备高性能轻骨料。关键词：高性能轻骨料；
2、務煤灰；焙烧温度；颗粒强度；吸水率引言国内外越来越多的研究者开始把目光投向了轻骨料混凝土，而轻骨料混凝土中最关键的是轻骨料的生产［1］。更多的学者进行了制备高强高性能的轻骨料研究和利用废渣、污泥、粉煤灰、油页岩等工业和农业废料（节能材料）制备轻骨料的研究［2-7］,与传统的普通轻骨料相比，高性能轻骨料具有吸水率低，饱水时间短，吸水率随泵送压力变化小、强度高等特点，能更好地适应高层、大跨度结构对于混凝土材料高性能、适应泵送施工等要求［8］。然而低吸水率高强度轻骨料虽已提倡多年，但因生产工艺复杂、成本高,至今仍是一个急待开发的课题。1原材料性能由金隅集团宣化
3、水泥有限公司对页岩和粉煤灰进行了化学分析，两者的化学组成见表1。经干燥、粉磨48min页岩细度为80?m方孔筛筛余16%,粉煤灰细度为方孔筛筛余4%,发泡剂采用原唐山碳化硅厂生产的九零型碳化硅，细度为200目。2轻骨料制备过程2.1原材料加工将经小型额式破碎机破碎的粒度为2.5-5mm的页岩在干燥箱烘干，温度为110°C,烘干时间为7小时。用台秤每次称量5kg的页岩放入水泥厂化验室统一试验小磨磨机中，进行粉磨，时间设置为48min,然后卸料待用。原材料配比设计2.3轻骨料成型与干燥称取500g混合粉料，125ml的水在水泥净浆搅拌机搅拌4mino取出可塑
4、的泥团，放入盆中用湿布盖大约30min后，用手搓成直径在10mm左右成球，将搓好的球放入瓷盘中，在阴凉处阴干。2.4轻骨料焙烧与冷却2.4.1焙烧挑取直径相差不大且已阴干的料球10个，分别用游标卡尺测量并记录直径，之后将其放入匣钵中摆放。按照表3焙烧升温速度进行焙烧。2.4.2冷却将焙烧的轻骨料由最高焙烧温度降至1000°C时，采用自然降温；从1000°C到750°C采用快速降温,750°C保温15min,75CTC降至400°C时采用慢速降温，400°C后快速降温。待轻骨料降到常温后，按照顺序测量直径，并将每颗轻骨料按顺序编号放入密封袋中，待测定吸水率
5、、表观密度和强度之用。3轻骨料性能测试与分析3.1轻骨料性能测试与计算方法3.1.1轻骨料膨胀率2.2.1粉煤灰掺量和焙烧温度对轻骨料颗粒表观密度的影响在同一焙烧温度下，增加粉煤灰含量对颗粒表观密度的影响不如焙烧温度突出。焙烧温度变化使颗粒表观密度变化的较大。由图1可见，同一粉煤灰掺量下，焙烧温度越高，颗粒表观密度越小，这也可用熔体粘度的变化来解释。焙烧温度为1140°C,粉煤灰掺量由30%增至40%时，颗粒表观密度较高，不能满足高性能轻骨料轻质的要求[12],以下不予讨论。1150°C和1160°C焙烧的轻骨料的颗粒表观密度均满足高性能轻骨料的要求。2
6、.2.2粉煤灰掺量和焙烧温度对轻骨料颗粒强度的影响3.2.3粉煤灰掺量和焙烧温度对轻骨料吸水率的影响由表4可知，在试验范围内，24h吸水率均低于3.0%,都达到了高性能轻骨料吸水率的要求。由图4可见，粉煤灰掺量小于35%时，轻骨料的24h吸水率随着粉煤灰掺量的增加而降低；提高焙烧温度，由于孔隙率提高，吸水率也提高。当粉煤灰掺量为40%时，影响24h吸水率的不单与焙烧温度有关，还与轻骨料表层玻璃化程度作用有关。图5是粉煤灰掺量为40%,温度分别为11609、1150°C.1140°C的条件下焙烧的轻骨料表面状态，由图中可见，ii6(rc焙烧的轻骨料表面玻璃
7、化程度高于1150°C的，吸水率并没因为膨胀率高孔隙多而吸水率髙。原因是烧结温度越高，轻骨料表层玻璃化程度越完全，吸水率就较低。114CTC焙烧时，由于熔体量少，轻骨料的膨胀率低，颗粒表面孔隙率低，吸水率也低。4结论(1)同掺量粉煤灰，焙烧温度提高，轻骨料膨胀率提高，颗粒表观密度下降，颗粒强度提高。同一焙烧温度下，增加粉煤灰的掺量，轻骨料的膨胀率下降，颗粒表观密度提高幅度较小，颗粒强度有所提高。因此调整粉煤灰掺量和焙烧温度可控制轻骨料的性能。(1)当粉煤灰掺量为40%，焙烧温度为1150°C时,轻骨料的颗粒强度达到9.5MPa,24h吸水率为2.5%,表
8、观密度为1060kg/m3,符合高性能轻骨料的要求。(2)粉煤灰掺量为25%时，
