掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土性能研究

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1、铁道建筑RailwayEngineering文章编号：1003—1995(2014)03—0118-04掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土性能研究朱凯(河南城建学院土木工程学院，河南平顶山467036)摘要：通过在煤矸石轻骨料混凝土中掺入粉煤灰，对不同粉煤灰掺量下混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能进行试验研究。结果表明，在煤矸石轻骨料混凝土中掺入粉煤灰，能够有效改善混凝土的工作性能、后期强度及耐久性，当粉煤灰掺量不超过30％时，煤矸石轻骨料混凝土能够获得良好的使用性能。煤矸石、粉煤灰等在混凝土中的大量使用，为综合利用工业固体废弃物提供了有效途径。关键词：粉煤灰自燃煤矸石混凝土性能试验研究

2、中图分类号：TU528．37文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2014．03．36煤矸石作为骨料来拌制混凝土，可以大量减少工粉煤灰采用平顶山姚孟电厂Ⅱ级粉煤灰。水泥采程中对天然集料的使用，具有较高的经济和社会效益。用河南省大地水泥有限公司生产的P．042．5级水泥，粉煤灰掺入}昆凝土中，不但可以节约水泥用量，而且可实测28d抗压强度为47．6MPa。细集料采用平顶山以改善混凝土的技术性能。平顶山市是豫西南地沙河河砂，细度模数为2．8，属中砂，堆积密度为区最大的能源型工业城市，煤炭、电力、冶金、建材工业1510kg／m，颗粒级配良好。减水剂采用平

3、顶山市神比重大，在生产和建设过程中伴生大量的煤矸石、粉煤翔化工厂FDN高效减水剂，减水率为18％。拌合水采灰等工业固体废弃物，对环境造成严重的污染。对这用自来水。些废弃物进行综合利用，必将促进当地社会、经济、环1．2混凝土配合比境的协调发展。本文采用平顶山本地的自燃煤矸石为粉煤灰掺量0～40％，胶凝材料总量为390粗骨料、粉煤灰为掺合料制备混凝土并进行试验研究，kg／m，水胶比为0．41，砂率为40％，减水剂掺量为探讨粉煤灰不同掺量下混凝土的工作性能、力学性能0．5％和耐久性能。2试验结果分析1试验原材料及混凝土配合比2．1掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土的工作性能选用粉煤灰掺量分别为0

4、，10％，20％，30％，1．1试验原材料40％，试验方法按《普通混凝土拌合物性能试验方法煤矸石采用平顶山煤业集团六矿的自燃煤矸石，标准》(GB／T50080-2002)进行，煤矸石轻骨料混堆积密度为1170kg／m，吸水率为3．6％，经人工破凝土拌合物的坍落度随粉煤灰掺量变化曲线见图1。碎、掺配后，公称粒径范围为5～20mm，颗粒级配如表由图1可以看出，当粉煤灰掺量在20％以下时，1所示，符合《轻集料及其试验方法第1部分：轻集煤矸石轻骨料混凝土拌合物的坍落度随粉煤灰掺量的料》(GB／T17431．1-2010)对轻粗集料的要求。表1颗粒级配试验结果收稿日期：2013—09—20；

5、修回日期：2013-11-30基金项目：河南城建学院科学研究基金(2011JZD011)图1煤矸石轻骨料混凝土拌合物的坍落度作者简介：朱凯(1977一)，男，江苏沛县人，副教授，硕士。随粉煤灰掺量变化嗌线2014年第3期朱凯：掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土性能研究119增加而增大，这主要是因为粉煤灰颗粒圆滑，增大了混期性能和耐久性能试验方法标准》(GB／T50082—凝土拌合物的流动性；而当粉煤灰掺量超过20％以2009)进行，各掺量分别成型标准试件并标准养护28d后，混凝土拌合物的坍落度随粉煤灰掺量的增加有所进行试验。试验时，控制水压在24h内恒定在减小，这是由于粉煤灰的粒径比水泥小

6、，粉煤灰掺量的(1．20±0．05)MPa。24h后停止试验，测量渗水高度，增加会使吸水性有所增加，混凝土拌合物的流动性有结果见图3。所下降，但粉煤灰掺量达30％时，混凝土拌合物的坍落度仍大于基准混凝土。同时，通过观察，不同粉煤灰掺量下煤矸石轻骨料混凝土拌合物的黏聚性及保水性良好，没有出现离析、泌水现象。2．2掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土的力学性能选用粉煤灰掺量分别为0，10％，20％，30％，40％的煤矸石轻骨料混凝土，试验方法按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB／T50081-2002)进行，图3煤矸石轻骨料混凝土渗水高度随粉煤灰掺量变化曲线各掺量成型3组试件，试件尺寸均为

7、150mm×150mm×150mm，分别测定7，28，60d的抗压强度，由图3可以看出，掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土结果见图2。的渗水高度明显小于不掺粉煤灰混凝土，充分说明粉煤灰能改善混凝土的内部结构，提高密实性。当粉煤灰掺量不超过30％时，试件渗水高度随粉煤灰掺量的增加而减小，即使掺量达到40％时，渗水高度有所增重4o加，但也小于不掺粉煤灰混凝土。可见，在混凝土中掺越酿加粉煤灰，可以改善混凝土的微观孑L结构，降低混凝土墨30的内部孔隙率，大幅度提高混凝土的密实度和抗渗