粉煤灰细度对水泥胶砂性能影响

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1、广东建材2013年第11期材料研究与应用粉煤灰细度对水泥胶砂性能影响杨红伟(中铁隧道集团有限公司工程试验中心)摘要：研究不同细度的粉煤灰对水泥胶砂性能的影响，结果表明：需水量比与粉煤灰细度成一定线性关系；粉煤灰的掺入降低了水泥砂浆的早期强度，对后期强度有所增加，I级粉煤灰较II级粉煤灰对水泥砂浆后期强度的增长幅度较大。关键词：粉煤灰；细度；水泥胶砂；混凝土；强度1引言粉煤灰又称飞灰，简称FA，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质，是工业“三废”之一。粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面积在2500～7000cm2／g，尺寸从几百微米到几微米，

2、通常为球形颗粒。我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：Si02，40％～60％；AL302，15％～40％；Fe203，4％～20％；Ca0，2％～7％，此外，还有未燃尽的炭粒以及少量的Mg、Ti、S、K、Na等氧化物叫。优质粉煤灰合理地应用于混凝土中，不但能部分代替水泥，节省工程造价，而且，其特有的性能可以很有效地用于各种使用要求的混凝土中，以改善和提高混凝土的性能。细度是划分粉煤灰等级的指标之一，由于我国年产优质的I级、II级粉煤灰较少，多为III级灰或等外灰。粉煤灰细度对水泥砂浆性能影响的研究为数不多，另外鉴于目前粉煤灰质量波动较大[2

3、，特别是细度这一指标，为此本文

4、通过选择两个厂家各四种不同细度的粉煤灰作为外掺料进行试验。研究粉煤灰细度对水泥胶砂性能影响规律对于选定配合比和研究混凝土性能有着一定的意义。2原材料及仪器设备2．1粉煤灰采用2个厂家(代号分别为FAl和FA2)不同细度的I级、II级粉煤灰各取2个样品，各项指标见表1。2．2水泥采用工地上正在使用的某厂P．042．5普通硅酸盐水泥，其各项物理特性见表2。2．3标准砂采用符合GB／T1767卜1999规定的0．5～1．0唧的表1两个厂家粉煤灰各项指标编号粉煤灰细度(％)烧失量(％)需水量比(％)质量等级FA一1FAl13．66．4298II级FA一2FAl22．45．641

5、03II级FA一3FA215．27．31100II级FA一4FA220．54．85102II级FA一5FAl3．51．6292I级FA一6FAl5．23．3494I级FA一7FA24．63．2792I级FA一8FA28．34．1895I级表2水泥主要技术指标l比表面积标准稠度用凝结时司(min)安定性抗折强度抗压强度ls(m2／kg)水量P(％)初凝终凝(硼)3d28d3d28d33826．91872841．54．97．526．1146．7中级砂。2．4水采用饮用水。2．5主要仪器设备本试验使用的主要仪器设备见表3。表3主要仪器设备序号仪器名称型号生产厂家1水泥胶砂搅拌

6、机JJ一5无锡市锡仪建材仪器厂2水泥净浆搅拌机NJ—160A无锡市锡仪建材仪器厂3水泥胶砂流动度测定仪NLD一3无锡市锡鼎建工仪器厂浙江辰鑫机械设备有限4电动抗折机DKZ一5000公司5水泥强度试验机YES一300B绍兴肯特机械电子有限公司3试验方法3．1需水量比与粉煤灰细度关系按照GB／T1596—2005附录B需水量比试验方法，这8个样品同时到达130～140mm的扩展度，加水量及一23—材料研究与应用广东建材2013年第11期需水量比比较，见表4。表4需水量比试验各项数据加水量基准加水量流动度需水量比序号粉煤灰细度(％)(mL)(mm)(％)1FA一113．612

7、3125135982FA一222．41291251321033FA一315．21251351004FA一420．51261251321025FA一53．5115125138926FA一65．2118125136947FA一74．6115125136928FA一88．311912513795根据上表的试验数据可以画出需水量比与细度的关系图，见图1。图1需水量比与细度的关系图由图1可以看出粉煤灰的需水量比随细度的增大而增大，两个厂家的不同质量等级不同细度的粉煤灰需水量比与细度呈线性关系。FAl需水量比与细度之间的线性方程为y=0．6237x+89．156，相关系数R=0．9

8、85；FA2需水量比与细度之间的线性方程为y=0．7035x+88．175，相关系数R=0．998。这也说明细度较小的粉煤灰具有减少用水量的作用，即减水效应，并且细度越小减水效果越好，这与周茗如等的相关研究不约而同。因为粉煤灰的玻璃体微珠减小了水泥砂浆的内摩阻力，起到分散、匀化作用，增加了水泥砂浆的流动性。粉煤灰越细，颗粒的光圆度越高，减水效果越明显[3]。3．2水泥胶砂强度与粉煤灰细度关系掺加适量的优质粉煤灰后，混凝土的多种重要性能得到明显的改善。近年来，采用优质的粉煤灰配制高性能混凝土的研究越来越多，也日趋成熟，粉煤灰对混凝土的作用主