粉煤灰活性测试方法研究

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1、粉煤灰活性测试方法研究摘要：针对粉煤灰的传统分级评价指标（比表面积指标），不能够完整反应出粉煤灰活性的问题，在室内通过大量实验对粉煤灰的活性测试方法及评价进行了研究。研究中选取了9种不同类型的粉煤死运用不同方法对活性进行了测试。在对比细度以及活性度指标基础上，提岀了粉煤灰活性指标HH,该指标将粉煤灰的外部宏观细度控制指标（比表面积）及内部活性控制指标（活性度）有机地结合在一起。最后实测了HH与二灰砂砾早期强度之间的关系，强度试验结果表明，该指标能够用于评价粉煤灰的活性，并且测试方法简单，利于推广应用。关键词：公路

2、工程；粉煤灰；活性度；比表面积；活性指数指标HH石灰粉煤灰稳定材料由于具有整体性能优异、水稳性良好、后期强度高、成本低廉和易于施工等优点，在公路工程的半刚性基层中被广泛应用。但是在实际应用过程中，发现一些粉煤灰按照现行标准测定属较高级别粉煤灰，但将其用到混合料中，二灰混合料强度尤其是早期强度相当低，难于满足现行基层施工规范的要求，表明现有评价方法存在一定的问题。另外虽然现行标准中对公路基层用粉煤灰有细度、需水量比和烧失量等详细规定，但是在使用中大家更关心的是粉煤灰的活性问题，即达到什么样的标准粉煤灰才会有良好的活

3、性，才会有高的强度，另外就是如何快速测定活性的问题1问题的提出为了证明现有粉煤灰评价体系存在的不足，研究中首先选取了3个地区的石灰，粉煤灰选取了2个地区3种不同级别的粉煤灰，测试了不同配比下的物理指标，并在此基础上测定了石灰与粉煤灰不同龄期的强度（试件尺寸4）5cmXH5cm）详见表1所示。由表1可见：不同产地石灰对二灰强度的影响不同，一般来说在粉煤灰相同的情况下，一级石灰与粉煤灰形成的强度要高于二级石灰的不同龄期强度有较大影响；一级粉煤灰和石灰组成的方案（f—6）强度耍高于由二级粉煤灰和石灰组方案（f—4）的强

4、度。就7d和3d强度而言，一级粉煤灰要高于二级粉煤灰与石灰形成的强度，分别高出约18%和10%,表明粉煤灰对二灰的强度影响很大。另外研究中发现f-1的二灰强度要远远大于f—5的二灰强度，表现出当石灰相同时，高级别粉煤灰的强度表现反不如低级别粉煤灰的怪现象。为了验证这个结果，还对二赤砂砾强度进行了测试，详见表2表1石灰、粉煤灰物理指标及不同龄期强度测试结果汇总方案代号石灰（等级）粉煤灰（等级）配合比最大干密度g/cm3最佳含水量％不同龄期抗压强度/MPa7d36dF--1IITII1：31.34522.02.245

5、.02F--2IIIII1：21.33123.01.965.02F--3111111：41.36622.52.264.63F--4III1：31.34524.02.075.04F--5IIII1：31.14526.01.073.00F--6II1：31.41224.02.455.56F--7III1：31.40122.02.375.61表2两种对比方案（二灰砂砾）方案代号配合比（石灰：粉煤灰:砂砾）强度代表值/MPa试件个数变异系数Cu%7d28d7d28dF—16：14：800.822.01137.96.8F—

6、510：20：700.911.58139.87.8注:表2中二灰砂砾所用砂砾级和同，表2方案所用原材料与表1屮同代号的一致。表2测试结果于表1结论相同，即对方案t-5所用粉煤灰其强度特性表现出粉煤灰等级高，但二灰砂砾强度却很低的与粉煤灰等级不符的异常现象。表明现行标准中对粉煤灰活性评价存在较大漏洞。因此如何准确、快捷地测定粉煤灰活性对其的应用及弥补现行标准不足就显得尤为必要。2试验简介2・1试验原理简介研究中对粉煤灰活性评价采用石膏激了活性加速反应的试验方法。石灰、粉煤灰强度主耍来源于它们之间的火山灰反应，但其反

7、应速度很慢，为了提高反应速度，反应中加入石膏。因为粉煤灰中氧化物（S102、AI203、Fe203）是以2种状态存在，一种为活性状态，存在于粉煤灰玻璃体中，能与石膏起作用；另一种是非活性状态，存在于粉煤灰结晶体中，以硅铝酸二钙的形式出现，不能与石膏起作用。加入石膏后，反应系统中的Ca2+产生同离子效应，PH值略有降低，从而石膏与粉煤灰的作用就是S042■产生和效应。一方面，S042-能与AI02->Ca2+、0H■生成AFt、使液相中AI02・、Ca2+浓度下降，促进粉煤灰中的AI02・、Ca2+溶出，导致玻璃体

8、解体；另一方面，由于粉煤灰中一般都含有25%以上的AI203,除生成A3S2晶体外，剩余的AI3+绝人部分为网络形成体，但也有可能有少量网络屮间体，其键能仅为网络形成体的1/2〜1/3,S042■吸附在这种活化点上以后，极易发生作用，使粉煤灰玻璃体受侵蚀而解体。AI—0键解体的同时，也促进Si-0键的解体。从上述描述不难发现石膏的使用可用来测定粉煤灰有资效成分的活性大小。