高掺量粉煤灰混凝土防渗抗冻性能研究.doc

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1、高掺量粉煤灰混凝土防渗抗冻性能研究摘要：在高掺量粉煤灰混凝土中掺加化学激发剂来提高粉煤灰的早期活性，与普通混凝土对比试验，得出了高掺量粉煤灰混凝土(粉煤灰掺量25%35%)在拉、压物理力学性能、抗冻性能及抗冲磨性能等方面的技术指标均有提高，为今后大规模使用高掺量粉煤灰混凝土开辟了新的技术途径。关键词：粉煤灰化学激发防渗性能抗冻性能1引言混凝土是建筑工程中用量最大的建筑材料，而水泥作为混凝土的重要组成部分，在生产过程中会向大气中排放大量的CC2,造成环境污染、温室效应和全球变暖等不利影响。考虑到全球的可持续发展，迫切需要在混凝土工业中以辅助胶凝材料大比例替代水泥，强调建筑

2、材料本身的生态化，高掺量粉煤灰混凝土成为很有潜力的一个开发研究方向。目前，我国《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》(DL/T5055-1996)中规定的粉煤灰取代水泥的最大限量抗冻融混凝土为25%,抗冲耐磨混凝土为10%本文针对粉煤灰掺量为25%35轴勺混凝土拉、压物理力学性能、抗冻性能及抗冲磨性能进行试验研究，发现在高掺量粉煤灰混凝土中添加高效引气减水剂和粉煤灰活性激发剂的方法能够改善其各项性能指标，研制出的高掺量粉煤灰混凝土各项性能均满足一般水工混凝土的要求。2试验用原材料及配合比2.1原材料试验用水泥为山水集团产PCB2.5级水泥；粉煤灰为邹县电厂I级粉煤灰；细骨料为

3、泰安中粗砂，细度模数3.10（中粗砂）；粗骨料为济南南部山区仲宫碎石，粒径5~20nnn;高效引气减水剂采用山东省水利科学研究院技术开发部产SKY-1型外加剂粉煤灰活性激发剂采用自制SKY-Z型。2.2混凝土配合比试验用混凝土配合比见表1o表1试验配合比单方材料用量表（单位：kg/nS）注：配合比设计强度等级C25,混凝土拌合物坍落度为0.5cro3力学性能试验结果及分析3.1高掺量粉煤灰混凝土的抗压强度根据混凝土配合比制作尺寸WOrw1OOnuT¥WOnuri昆凝土抗压强度试件，测试其抗压强度如表2。(1)粉煤灰混凝土早期强度低，后期强度高由表2可见粉煤灰混凝土的28

4、天强度并非为最大值,在28天龄期以后，强度有显著增长。而普通混凝土28天强度基本可以达到其最大强度值，后期强度增长较缓慢。(2)加入活性激发剂提高粉煤灰混凝土早期强度由表2可见在粉煤灰掺量为35%的情况下，掺加自制SKY-Z型激发剂的混凝土1d、3d、7d、28d、90d抗压强度分别为未掺加激发剂混凝土抗压强度的193%170%110%109%103%,大大提高了混凝土的早期强度，且不影响混凝土后期强度的增长。表2混凝土抗压强度测试结果(3)不同粉煤灰掺量下SKY-Z型激发剂早强效果均较好由表2可见在胶凝材料总量不变的情况下，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土抗压强度会呈下降

5、趋势，但相同掺量粉煤灰的混凝土再掺加活性激发剂后抗压强度均有提高。3.2高掺量粉煤灰混凝土的劈拉、抗折强度根据混凝土配合比制作试件标准养护28d,分别测其轴心抗压强度、劈拉强度和抗折强度，试验结果见表3O表3混凝土轴心抗压强度、劈拉和抗折强度测试结果高掺量粉煤灰混凝土与普通混凝土抗压强度相当，但劈裂抗拉强度与扛折强度较普通混凝土有所提高，混凝土拉压比、折压比的提高说明混凝土在粉煤灰掺量为25%35艇围内较普通混凝土有害孔有所减少，密实性提高。从试验结果分析理论成因，混凝土中浆体与骨料间界面是最薄弱的环节，粉煤灰掺入混凝土后，粉煤灰与水泥水化生成的Ca(CH)2发生反应形

6、成C5S6F5，一方面促进界面附近水泥的水化过程，同时粉煤灰中玻璃体水化后形成水化硅酸钙与水泥石界面粘结力增强，提高了混凝土的抗拉、抗折强度。4耐久性能试验结果及分析4.1高掺量粉煤灰混凝土的抗渗性能根据混凝土配合比制作抗渗试件，标准养护28d,测试各组混凝土在1.2M>a水压力下恒定24h后的渗水高度，试验结果见表4。由表4可以看出，掺入粉煤灰、高效引气减水剂能够显著提高混凝土的抗渗性能。掺加活性激发剂的高掺量粉煤灰混凝土表现出更好的28天抗渗性能，这是因为粉煤灰掺入混凝土后化学性能稳定的莫来石和石英主要起到微集料作用，改善硬化混凝土均匀性，充填、细化混凝土中的孔隙和

7、毛细孔，增强硬化浆体的结构强度和抗渗透能力；而具有潜在化学活性的铝硅玻璃体在激发剂的作用下充分反应，优化了混凝土微观结构，提高了混凝土强度，进而提高混凝土的抗渗性能。