掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究

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1、第42卷第5期2011年3月人民长江Vo1．42，No．5YangtzeRiverMar．．2011文章编号：1001—4179(2011)05—0086—03掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究谢莎莎，董芸，陈霞，(1·长江科学院结构与材料研究所，湖北武汉430010；2．水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心，湖北武汉430010)摘要：研究了掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性能、耐久性和变形性能的影响。结果表明，混凝土的抗压强度和极限拉伸值均随着粉煤灰掺量的增加而降低；用磷渣等量替代粉煤灰后，混凝土强度与普

2、通混凝土相比基本相当或略高，极限拉伸值增加较多，干缩也略有增加；在混凝土中掺入适量的粉煤灰或磷渣均有利于改善混凝土的抗渗性和抗冻性。关键词：混凝土；磷渣；粉煤灰；抗压强度；耐久性中图法分类号：TV42．3文献标志码：A粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集到的粉末，属1原材料性能于铝硅玻璃质材料，玻璃体中可溶性的SiO，和A1，O是粉煤灰的火山灰活性的来源。粉煤灰用作混凝土矿(1)水泥。试验采用42．5普通硅酸盐水泥。水物掺和料不仅可以降低水泥用量、节约成本，还可以降泥性能检测结果表明，水泥的基本性能指标符合低水化热

3、温升；粉煤灰的二次火山灰反应的水化产物GB175—2o07《通用硅酸盐水泥》对普通硅酸盐水泥有利于减少水泥石结构中大孔、毛细孔和连通孔的数的有关规定。量，同时增加凝胶孔和过渡孔，使水泥石孔隙分布更加(2)粉煤灰和磷渣。试验采用贵州凯里电厂粉煤均匀、孔径趋细化，改善水泥石的整体性能。灰。试验选用的磷渣为贵州磷酸盐制品厂粒化电炉磷磷渣是生产黄磷时的工业副产品，化学组成以渣，该磷渣的质量评定系数为1．31，PO含量为CaO和SiO，为主，含量超过90％，具有一定的火山灰1．53％，无元素磷，磷渣品质检验结果见表l。

4、检测结活性，用作混凝土矿物掺和料时有利于改善混凝土的果表明：贵州凯里电厂粉煤灰的各项技术指标已达到部分性能。DL／T5055—1996(水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》目前，我国在建和规划中的水利水电工程大多处中I级粉煤灰的技术指标要求。于西南地区，由于西南地区大型火电厂较少，且煤源不表1磷渣的物理性能稳定，能够稳定供应粉煤灰的厂家较少，粉煤灰供应紧张，而磷渣来源广、堆积量大。因此，在粉煤灰日益紧缺的形势下，研究掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性能、耐久性和变形性能的影响，不仅可以进一步了解粉煤灰和磷渣的各项性能，还

5、有利于为磷渣取代粉煤灰(3)骨料。试验用粗骨料和细骨料均为灰岩人工用作混凝土掺和料的研究提供技术支持。骨料。人工砂的表观密度为2．71g／cm，细度模数为收稿日期：2010—05—26基金项目：国家自然科学基金重点项目(50539010)；长江科学院中央级公益性科研院所基本科研经费(YWF200813)作者简介：谢莎莎，女，硕士研究生，主要从事建筑材料研究。E—mail：xssO08832@163．com第5期谢莎莎，等：掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究873．06，石粉含量为11．4％。用，后期磷渣火山灰

6、效应及填充效应逐步发挥，使浆体(4)外加剂。采用缓凝高效减水剂，其各项性能的结构趋于致密，对强度的不利影响显著减小。磷指标均符合DL／T5100—1999(水工混凝土外加剂技术渣等量替代粉煤灰时，掺磷渣混凝土的抗压强度比掺规程》要求。引气剂采用DH9引气剂。粉煤灰的略高一些，90d后抗压强度高2％～9％。复掺粉煤灰和磷渣的混凝土早期强度较高，而后期抗压2混凝土配合比与性能试验强度偏低。2．1混凝土的配合比粉煤灰、磷渣等对混凝土劈拉强度和轴拉强度的试验选择多种水胶比，混凝土三级配骨料组合比影响规律与对抗压强度的

7、影响规律基本相同。混凝土为大石：中石：小石=50：20：30，二级配骨料中石与小抗压强度／轴拉强度比为9．2～13．8。混凝土抗压强石的质量比为55：45，HLC—NAF2缓凝高效减水剂掺度／劈拉强度比为1O．4～15．5。混凝土的轴拉强度略量为0．6％，DH9引气剂掺量为0．015％，混凝土性能高于劈拉强度。试验部分配合比见表2。同一水胶比，分别进行了单表3混凝土部分力学和变形性能试验结果掺磷渣粉、粉煤灰及复掺磷渣粉和粉煤灰混凝土的性能试验。表2混凝土配合比2．3变形性能由表3可知，掺和料掺量一定时，水胶比

8、愈大，混凝土90d龄期极限拉伸值的增长率愈高。粉煤灰掺2．2力学性能量对混凝土极限拉伸值的影响规律与抗压强度一致。混凝土力学性能部分试验结果列于表3。试验结掺量一定时，掺磷渣混凝土的28d极限拉伸值比掺粉果表明：随着龄期的增长，混凝土强度逐渐增加；随着煤灰的高7％～12％，90d极限拉伸值高5％一15％。粉煤灰掺量增加，混凝土抗压强度逐渐降低，当粉煤灰试验结果表明，相同水胶比下，混凝土的弹性模量掺量