粉煤灰混凝土的应用及其长远意义.pdf

《粉煤灰混凝土的应用及其长远意义.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、文章编号：1009—944lf20lo)04-0023—02粉煤灰混凝土的应用及其长远意义口口南海斌(大同煤矿集团宏远工程建设有限责任公司，山西大同037003)摘要：从改善混凝土拌合物的技术性能以及提高混凝土强度、抗裂性能、耐久性等方面，论述了粉煤灰在混凝土中的作用机理，提出了应用时的注意事项。关键词：粉煤灰；混凝土；高性能；c—S—H凝胶中图分类号：TO528．2文献标识码：B引言粉煤灰是火力发电厂中的锅炉以煤粉作动力燃料，从其燃烧的烟气中收集下来的灰渣。它在从高温急剧冷却的过程中，形成了大

2、量表面光滑的实心或空心球状玻璃体，其颗粒直径一般为0．001—0．005mln，比水泥细，表面致密性较好，具有很好的活性。粉煤灰的主要化学成分是无定形的活性Al：O，和活性SiO：，它们在碱性环境下极易参加反应生成C—S—H凝胶。而水泥在水化过程中产生的Ca(OH)：正提供了这样的碱性环境，这也是粉煤灰应用于混凝土的理论依据。1改善混凝土拌合物的技术性能和易性是混凝土拌合物的一项综合性的技术性能，主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等3个方面。混凝土中掺人粉煤灰后，可有效地降低混凝土的砂率，

3、从而可以减少细骨料对泵送和运输管壁的摩擦阻力。粉煤灰中含有的实心或空心球状玻璃体，在混凝土水化期间填充了骨料颗粒的空隙，并包裹在其周围形成润滑层。而且粉煤灰掺入混凝土后，对水泥颗粒的分布起到了调节作用，使它们分布得更加均匀，阻止了水泥颗粒的粘聚。以上均有效地提高了混凝土的流动性。’由于粉煤灰的活性A1：0，和活性SiO：是在水泥水化后的碱性环境中进行化学反应的，因此，它并不参与初期的水化反应，加之其本身具有的润滑作用，在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下，相对提高了混凝土水化初期的水灰比，从而提高

4、了混凝土的流动性和粘聚性。粉煤灰自身的特性延缓了混凝土初期的水化反应，满足了混凝土运输、泵送、浇注的要求。粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料中细粉的部分不足，有利于提高混凝土的保水性，还可以堵截泌水的通道，从而减少泌水现象发生。粉煤灰的掺入，有效改善了混凝土的流动性、粘聚性和保水性，增加了混凝土的自密性，有利于提高混凝土的施工质量，也使混凝土的高可泵性成为可能。2提高混凝土的强度粉煤灰掺入混凝土后，虽然其水化速度较慢，会影响混凝土早期强度的提高，但粉煤灰混凝土的最终强度通常不会低于普通混凝

5、土。因为粉煤灰的活性AI：0，和活性SiO：是在碱性环境下被激发出来的，其水化速度比水泥慢，只有当水泥水化后，粉煤灰的活性物质才与水泥水化产生的Ca(OH)：反应形成水化硅酸钙凝胶。这样既改善了水泥石与粗骨料间的界面结构，增强了界面的粘聚力。又对混凝土的孔隙结构起到填实、补充的作用，而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)：，便于混凝土中水泥的充分水化，从而提高了混凝土的自身强度。另外，由于粉煤灰的水化速度较慢，在相同水胶比的情况下，可以使水泥的水化更充分、更完全，粉煤灰在碱性环境下水化产生的

6、水又会促进水泥的继续水化，形成更多的水化硅酸钙凝胶，从而进一步提高混凝土的强度。对于粉煤灰混凝土早期强度低的问题，一方面可以取较长时间的强度值作为评价混凝土强度等级的标准，如60d强度、90d强度等；另一方面，可以在加人粉煤灰的同时，再掺入适量的活性较高的磨细粒化高炉矿渣粉，两种材料复掺后，当液相中有石膏存在时，将与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，由于其具有相当高的强度，对混凝土强度的发展能起到互补的作用。3提高混凝土的抗裂性能混凝土的裂缝是一个质量通病，由于粉煤灰的掺入减少了水泥用量，从而减少

7、了水泥水化过程中建材技术与应用4／2010·23·的硬化收缩，因而大大减少了混凝土裂缝的出现。研究和实践表明，粉煤灰混凝土的硬化收缩甚至是负的，即它的硬化过程是微膨胀变形的，这对混凝土的抗裂性能非常有利。粉煤灰在水泥水化后产生的碱性条件下发生水化反应的产物，填充了混凝土结构中的毛细孔，堵塞了混凝土中游离水的流动，阻断了泌水路线，从而大大减小了因泌水和水分蒸发引起的失水收缩，提高了混凝土的抗裂性能。粉煤灰二次水化产物在混凝土中的填充，使混凝土的密实性得到了提高，也减少了骨料与胶合料间的沉缩变形，从

8、而减少了混凝土的塑性收缩裂缝。粉煤灰混凝土的水化热峰值比普通混凝土明显降低，峰值发生时间明显推迟，减小了混凝土构件特别是大体积混凝土中的温度差异，减小了混凝土的内外温差，因而减小了混凝土中的拉应力，避免了裂缝的出现。粉煤灰水化后改善了混凝土的微观结构，增强了水泥石与骨料间的界面强度，减少了泌水现象的发生，也减少了混凝土的内部缺陷，这些都降低了混凝土内微裂缝出现的几率，提高了混凝土的抗裂能力。粉煤灰混凝土的早期强度较低，初期弹性模量较小，提高了早期应力松弛能力，这对于提高混凝土的抗裂性能有很大的好