粉煤灰掺量对水工混凝土力学性能的影响

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1、第32卷第2期华北水利水电学院学报Vo1．32No．22011年4月JournalofNoahChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerApr．2011文章编号：1002—5634(2011)02—0044—03粉煤灰掺量对水工混凝土力学性能的影响解伟，耿飞，李树山(华北水利水电学院，河南郑州450011)摘要：通过粉煤灰混凝土基本力学性能试验，分析了粉煤灰掺量、水灰比、龄期等因素对水工混凝土抗压强度、劈拉强度和抗压弹模的影响，探讨了粉煤灰对混凝土力学性能的影响机理．试验结果表明，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的早期强度有所降低

2、，后期强度有明显提高．关键词：水工混凝土；粉煤灰掺量；龄期；力学性能；试验研究粉煤灰混凝土是随着现代混凝土技术的发展而1试验概况发展起来的一种经济改性混凝土，已广泛应用于水利工程中，并取得了显著的经济与社会效益⋯．有1．1试验原材料研究表明，在混凝土中掺入粉煤灰可以改善和易性、试验所用水泥采用上街水泥厂建筑牌P．II42．5R变形性能、热学性能以及耐久性等．受现有规范普通硅酸盐水泥，材料性能见表1．粗骨料由2种级配限制，粉煤灰掺量一般控制在30％以内，粉煤灰作的石灰岩质碎石混合，其中60％为10—20mm粒径用未能得到充分发挥，对于大掺量粉煤灰混凝土的的碎石，40％为5～10mm粒径的碎石

3、．采用普通Ⅱ级力学性能研究还相对较少．因此，通过开展粉煤灰混粉煤灰，其主要性能指标参数见表2．细骨料选用信凝土力学性能试验研究，为粉煤灰混凝土设计和分阳河砂，细度模数为3．0；试验选用改进型高效FDN析提供试验依据，以促进粉煤灰混凝土生产技术的减水剂，适宜掺量为0．6％～2．5％，实际掺人量以使发展及其在工程中的推广和应用．混凝土拌合物的坍落度在50—100mm之间为宜．表1P．1I42．5R水泥的物理力学性能1．2试验方案的试件，每组3个；抗压弹模试验采用4,15ofilm×根据文献[3]，立方体抗压强度试验采用300mm的圆柱体试件，每组3个．试件浇筑后在标100mm×100millx

4、100／1／／1'1的试件，每组3个试件；准养护室内进行养护．劈裂抗拉强度试验采用150／／l／l／x150mmx150mm水胶比选取0．4和0．35两个系列，采用等量代收藕日期：2011—02—23基金项目：河南省科技攻关项目(072102340031)；河南省教育厅自然科学研究项目(2008A570001)；郑州市科技攻关项目(0910SGYG23261—1)．作者简介：解伟(1959一)，男，山西临猗人，教授，博士，主要从事水工混凝土材料与结构性能方面的研究．第32卷第2期解伟，等：粉煤灰掺量对水工混凝土力学性能的影响45替法研究粉煤灰掺量对混凝土力学性能的影响，每2试验结果及分析个

5、水胶比选择粉煤灰掺量分别为0，30％，40％，50％，60％．试件混凝土配合比设计见表3．2．1立方体抗压强度通过试验，研究了水胶比、龄期、粉煤灰掺量3表3粉煤灰混凝土配合}B设计个因素对混凝土立方体强度的影响，如图1所示．由图1可知，掺入粉煤灰后混凝土7d龄期立方体强度降幅最大，且降低的幅度随粉煤灰掺量增加而增大；28d龄期混凝土强度随粉煤灰掺量的增加仍有所下降，下降的幅度比7d龄期的要小；90d龄期的混凝土立方体强度与基准混凝土强度持平，甚至有所提高；180d龄期混凝土强度随粉煤灰掺量的变化规律基本与90d龄期的相同，但强度增长的幅度要比90d龄期的强度增长幅度大，并且掺量在30％～4

6、0％之间的粉煤灰混凝土强度已经超过了基准混凝土强度．硝魑出粉煤灰掺量粉煤灰掺量(a)水胶比为0．40(b)水胶比为0．35图l粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响2．2劈拉强度相同时，混凝土劈拉强度随粉煤灰掺量增加而先增水胶比、龄期、粉煤灰掺量3个因素对混凝土劈大后减小，粉煤灰掺量为30％有明显的拐点，粉煤拉强度的影响，如图2所示．对比图2(a)与(b)可灰掺量为40％时，劈拉强度仍略高于基准混凝土．知：混凝土劈拉强度随水胶比的减小而增大；水胶比454．0冉室3．5疆3．02．52．O03040506003O40506O粉煤灰掺量粉煤灰掺量(a)水胶比为040(b)水胶比为0．35图2粉煤灰掺

7、量对混凝土劈拉强度的影响2．3抗压弹性模量30％时，轴心抗压弹模与不掺粉煤灰的基准混凝土图3反映了粉煤灰掺量对28d龄期轴心抗压相比有所提高，提高幅度为8．6％，随着粉煤灰掺量弹性模量的影响情况．水胶比为0．4，粉煤灰掺量为增加到40％，50％，60％时，抗压弹模分别降低华北水利水电学院学报2011年4月2．34％，7．55％，13％．水胶比为0．35，粉煤灰掺量接近甚至超过纯水泥混凝土的强度．为30％时，轴心抗压弹模与