粉煤灰和矿渣在商品混凝土中的应用.ppt

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1、粉煤灰及矿粉在商品混凝土中的应用北京2009年4月26日一、概述1、粉煤灰和矿粉是预拌混凝土常用的两种掺合料，二者在混凝土中既可以单独使用，也可以同时使用。2、二者对混凝土的作用不但各具特点，还具有一定的互补性。3、粉煤灰是从煤粉锅炉烟气中收集的粉尘灰。商品混凝土发展较快的地区，粉煤灰应用的比较广泛；欠发达地区，受粉煤灰质量、粉煤灰应用技术等多种因素的影响、应用情况并不理想。粉煤灰应用发展状况在全国范围内还很不平衡。4、矿粉是水淬粒化高炉矿渣经粉磨后达到规定细度的一种粉体材料。矿渣作为混合材在水泥中应用非常广泛，但矿粉在商品混凝土中的应用要

2、比粉煤灰要晚一些，主要因为矿渣的细磨技术是近几年才在我国得到迅速发展起来的。随着矿渣磨细技术的不断发展，矿渣被磨至相应细度的能耗越来越低，并且细度也很容易达到400m2/kg以上。5、商品混凝土胶凝材料体系正由“水泥”、“水泥+粉煤灰”向“水泥+粉煤灰+矿粉”体系转变。二、粉煤灰对混凝土性能的影响1、粉煤灰对混凝土工作性能和力学性能的影响1)粉煤灰能够改善混凝土和易性。2)加入粉煤灰后，混凝土的泵送性能得到很大改善，通过加入粉煤灰可以实现混凝土长距离泵送。3)由于粉煤灰混凝土的水泥用量较少，凝结时间延长。4)粉煤灰混凝土的早期强度低，后期强度

3、高。2、粉煤灰对混凝土耐久性的影响1）降低混凝土水化热。2）提高混凝土抗渗性能。3）抗碳化能力。只要加强混凝土表面养护，充分发挥粉煤灰的活性效应，提高混凝土的密实度，粉煤灰混凝土的抗碳化能力基本上可以达到基准混凝土的水平。4）抗冻融能力。按照现有标准进行混凝土抗冻试验，粉煤灰混凝土的抗冻能力会出现低于基准混凝土的现象。出现这种现象的主要原因常常是试验时混凝土的龄期不足，粉煤灰没有充分发挥作用，如果试验龄期推迟到60d甚至90d，其抗冻能力将显著提高。5）混凝土收缩。粉煤灰对混凝土的收缩影响不大，但有人认为，优质的一级粉煤灰可以降低混凝土的收缩

4、，二级粉煤灰可以增加混凝土的收缩。三、矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响1、矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土工作性能和力学性能的影响为了在北京地区推广矿粉的应用，2003年北京首嘉矿粉公司、北京市高强混凝土公司与清华大学、同济大学合作，共同对矿粉以及矿粉+粉煤灰的应用进行了研究，按照“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”，以及矿粉+粉煤灰的形式逐步进行试验研究。通过他们的研究发现：1）矿粉比表面积在430m2/kg～520m2/kg之间，掺量在30%～40%范围，增强效应表现得最为显著。2）单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高，凝

5、结时间延长，同时，泌水量有增大的迹象，可能对混凝土泵送带来一定的不利影响。3）矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土，可以充分发挥二者的“优势互补效应”，使混凝土的坍落度增加，和易性好，粘聚性好，泌水得到改善。同时混凝土成本可显著降低。4）针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系，在等量取代的前提下，粉煤灰的掺量以不超过20%为宜，粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜，同时建议采用60d或90d强度作为混凝土评定标准，以充分利用混凝土的后期强度。2.矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土耐久性的影响1）混凝土水化热。对要求严格控温的大体积混凝土，矿粉和粉煤灰复配是理想

6、的矿物掺合料组合，可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险。2）大幅提高混凝土抗渗性能。3）抗碳化能力。在达到相同强度的条件下掺矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土具有相同的抗碳化作用能力。4）抗冻融能力。矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土在强度和含气量相同的条件下抗冻融能力基本相同；适当掺加引气剂，适当的含气量和间距系数对提高混凝土的抗冻融十分必要。5）混凝土收缩。考虑前3天的自收缩，无论是配制C30混凝土，还是配制C50混凝土，采用单掺矿粉，与基准混凝土相比，收缩值均无明显变化。6）混凝土抗裂性能。矿粉与粉煤灰复掺改善抗裂性效果优于矿粉单掺。混凝土

7、早期强度对混凝土早期抗裂性有重要影响，混凝土24小时强度越高，混凝土早期越易开裂。混凝土早期抗裂性与早期强度之间可能存在一个临界值，小于该强度值，混凝土不易开裂，大于该强度值，混凝土容易开裂。该值与环境条件及约束状态有关。四、粉煤灰及矿渣粉在商品混凝土搅拌站中的应用1、严格控制粉煤灰和矿粉质量，特别是粉煤灰和矿粉的细度以及粉煤灰的需水量比和烧失量。大型立磨矿渣粉生产线生产的矿渣粉细度均控制在400～500m2/kg的范围内。矿渣粉的细度非常稳定，给配制混凝土带来了很大方便球磨矿粉的细度较难达到400m2/kg以上，即使通过延长磨细时间，增加

8、能耗，勉强达到400m2/kg以上，也难以长期稳定。2.避免利益驱动下盲目提高掺量1）单掺矿粉时，以30％～40％为宜。大体积混凝土可增至50％以上，以达到明显降低