粉煤灰与水泥胶砂试验研究2

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1、粉煤灰与水泥胶砂试验研究于震1杨红涛2（1　北京新源混凝土有限公司，北京，101399；2陕西振帮混凝土有限公司，陕西，西安，710100）［摘要］　本文笔者采用同电厂不同细度的粉煤灰，按相应的替代量替代水泥，经过大量的试验证明，该电厂Ⅱ级粉煤灰及原状粉煤灰的掺入都降低了水泥胶砂强度；原状粉煤灰相比Ⅱ级粉煤灰降低胶砂强度要大，Ⅱ级粉煤灰在替代水泥重量20%以内时，对胶砂强度影响不明显。［关键词］原状粉煤灰　二级粉煤灰　　抗压强度　胶砂［中图分类号］TU528.041［文献识别码］B1前言煤粉在电厂锅炉的炉

2、膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、Ca

3、O、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等。粉煤灰的活性主要来自活性SiO2(玻璃体SiO2)和活性Al2O3(玻璃体Al2O3)在一定碱性条件下的水化作用。因此，粉煤灰中活性SiO2、活性Al2O3和f-CaO(游离氧化钙)都是活性的的有利成分，硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏(CaSO4)的形式存在，它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用，因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成。根据模糊学说原则，将粉煤灰在混凝土中的行为合作用这个既复杂又变化的问题，做出综合处理得出形态效应，活性效应和微集

4、料效应三项基本效应。本文主要通过水泥胶砂试验的方法，把两种不同细度的同种粉煤灰与水泥进行不同比例的胶砂试验，得到胶砂的抗压及抗折强度；用该试验验证粉煤灰用不同的比例替代水泥对“水泥-粉煤灰胶凝体系”的影响，并验证不同细度的粉煤灰对“水泥-粉煤灰胶凝体系”的影响。2试验原材料及试验方法2.1原材料(1)水泥：唐山冀东水泥厂，盾石P•O42.5R，性能指标见表1。表1水泥性能指标水泥品种标准稠度用水量(mL)初凝时间(min)终凝时间(min)抗压强度抗折强度3d7d28d3d7d28dP•O42.5R137

5、.516520032.537.553.26.07.49.5（2）原状粉煤灰：唐山陡河电厂通过收尘直接得到的粉煤灰，即没有经过任何分选、粉磨或其它加工处理的粉煤灰，属于F类Ⅲ级灰，性能指标见表2。表2粉煤灰性能指标粉煤灰等级细度(%)需水量比(%)烧失量(%)F类Ⅲ级灰441102.4（3）风选二级粉煤灰：唐山陡河电厂将原状粉煤灰进行风选，选出比较细的那部分，达到F类Ⅱ级灰，性能指标见表3。表3粉煤灰性能指标粉煤灰等级细度(%)需水量比(%)烧失量(%)F类Ⅲ级灰151021.1（4）砂：ISO标准砂。（5

6、）水：饮用水。2.2试验方法本文通过固定水胶比不变的情况下调整胶凝体系，观察电厂原状粉煤灰和经过风选的二级粉煤灰对胶砂强度的贡献关系，进行胶砂系统试验。试验方法参照GB/T17671-1999规定的水泥胶砂强度检验方法(ISO法)，将标准中的水泥用量用胶凝材料代替。胶砂试块的制备、试件的成型、试件的养护、和抗折、抗压强度试验均按照国标要求操作。3试验及数据分析3.1原状灰对水泥胶砂强度的影响见表4-1和图4-1，4-2。表4-1不同原状灰替代量下胶砂强度对比表编号胶凝材料用量/g原灰掺量/％抗压强度(MP

7、a)抗折强度(MPa)水泥原灰3d7d28d3d7d28d1450032.5037.5053.206.07.49.52405451025.3035.2052.805.07.28.53360902025.5034.3049.805.26.18.243151353018.2023.6043.804.05.17.752701804018.2022.3040.903.74.67.262252255010.6013.4028.602.43.35.67180270606.408.7918.801.52.34.0813

8、5315704.987.2511.101.11.72.9图4-1原状灰不同掺加比例胶砂抗压强度从图4-1可以看出，胶砂抗压强度在龄期为3d、7d、28d时随原状灰掺量的增加均呈下降趋势，胶砂抗压强度下降梯度随着原状灰掺量的增加而不断增大。图4-2原状灰不同掺量胶砂抗折强度从图4－2可以看出，胶砂抗折强度在龄期为3d、7d、28d时随原状灰掺量的增加均呈下降趋势，胶砂抗折强度下降梯度随着原状灰掺量的增加而不断增大。3.2Ⅱ级灰对