不同粉煤灰替代掺和料对新拌混凝土性能的影响及机理分析-论文.pdf

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1、●试验研究2014生不同粉燥灰替代掺和料jt：-t新拌，昆凝土性能的景乏响及讥理分析邹辰阳(福建科之杰新材料有限公司，福建厦门361101)摘要测定不同粉煤灰替代掺和料对混凝土性能的影响，使用扫描电镜观察掺和料的微观形貌。研究结果表明：使用掺和料D替代50％粉煤灰时，混凝土状态最好；粉煤灰替代掺和料颗粒均呈不规则形貌，但掺和料D颗粒较为圆润，颗粒级配好，可以替代部分粉煤灰生产混凝土。关键词煤灰；掺和料；新拌混凝土；机理0引言表1随着经济腾飞步伐的加快，我国对能源的需求量也与日表1水泥主要物理性能指

2、标俱增。由于我国能源结构仍以煤炭为主I1_引，为保护空气不被污染，燃煤过程中生成的细灰被收集起来，称之为粉煤灰，其主要化学成分为SiO2和A1203[31。(2)粉煤灰及其他掺和料。选用某混凝土搅拌站现用的21世纪前，我国的粉煤灰一直作为固体废弃物占据大量Ⅱ级粉煤灰A及笔者收集的粉煤灰替代掺和料B、C、D、E，土地堆放I2]，不仅污染土壤，还对空气和水质造成很大的影其主要性能指标如表2：响。随着环保要求的不断提高，粉煤灰也逐渐作为一种再生表2粉煤灰主要性能指标资源被利用起来。截至2011年，我国粉

3、煤灰的综合利用率已经达到68％。在资源化利用的粉煤灰中，用于建筑行业中的粉煤灰占比达到70％左右。2012年，我国的粉煤灰产量达到了5．4亿，这样算来，约有2．57亿t粉煤灰用于建筑行业中。乍一看，这个数字确实很惊人。根据中国混凝土网的数(3)矿渣粉。选用福建三钢炼钢厂提供的$95级矿渣粉，据，我国2011年水泥产量为20．9亿t，混凝土方量为14．2亿其主要性能指标如表3：m。保守估计，按照每吨水泥添加粉煤灰量12％、每立方米混表3矿渣粉主要性能指标凝土添加粉煤灰80kg计算，建筑行业2011年

4、粉煤灰需求量至少为3．64亿t，存在过亿吨的缺口。而实际上，这个数据并未考虑到生产粉煤灰砌块、粉煤灰砖消耗的粉煤灰，再加上(4)骨料。粗骨料选用反击破工艺生产的碎石，5—20ram偏远地区建设量少，火电厂的粉煤灰利用率低，加上由于部分粉煤灰质量太差，无法利用，建筑行业粉煤灰实际缺口远连续级配；粗骨料选用河砂，Ⅱ区中砂；具体性能指标如表4，不止这个数字。表5：表4粗骨料主要性能指标由于粉煤灰供给量不足，需求量旺盛，很多粉煤灰供应商以次充好，导致商品混凝土搅拌站所使用的粉煤灰质量波动极大，严重影响混凝

5、土和易性，导致工地延误工期，造成较表5细骨料主耍性能指标大的经济损失。因此，找到一种合适的掺和料替代部分粉煤灰，补齐粉煤灰供应量缺口已经成为商品混凝土行业的当务之急。(5)外加剂。选用科之杰新材料集团有限公司生产的1原材料及试验方法Point—S型高性能减水剂，与所用水泥适应性良好，其主要性1．1原材料能指标如表6：(1)水泥。选用闽福P．042．5水泥，其主要物理性能指标如·14·■试验研究2014生验方案为A2B1C2D1，由表4极差分析结果可知其最佳试验积吸水率影响不显著。方案为A2B1C2

6、D1，由表3可知泡沫混凝土体积吸水率最佳f2)'-fl~沫混凝土制备过程中添加适量的废瓷粉有利于提试验方案为A2B1C2D1，由表4极差分析结果可知其最佳试高泡沫混凝土性能，因此在泡沫混凝土制备中利用废瓷粉部验方案为A2B1C2D2。分替代水泥具有可行性。对废瓷粉掺量而言，其对导热系数及抗压强度影响的大小排在第4位，对吸水率影响的大小排在第二位，因此应以参考文献吸水率指标来考虑，故废瓷粉掺量应取A2指标；对于发泡剂【1】江南宁．废瓷粉混凝土配置技术及性能研究[D】．长沙：中南掺量而言，其对导热系数

7、的影响大小排在第1位，对抗压强大学，2007．度的影响排在第2位，对吸水率的影响排在第3位，综合考[2】曾权，王业豪，向发清，等．抛光废渣回收利用于抛光砖虑，发泡剂掺量应取B2指标；对于水胶比而言，其对导热系生产的研究uJ_佛山陶瓷报，2012(8)：23—26．数的影响大小排在第2位，对抗压强度的影响排在第1位，[3】张欣，叶剑锋，周海兵，等．化学发泡制备超轻憎水泡沫混对吸水率的影响排在第1位，综合考虑，水胶比应取c2指凝土研究U1．新型建筑材料，2013(3)：49—51．标；对于水温而言，其

8、对导热系数的影响大小排在第3位，对[4】任冰冰．水泥基轻质保温材料的组成与性能研究【Dl_深抗压强度的影响排在第3位，对吸水率的影响排在第3位，圳；哈尔滨工业大学，2012．故水温应取D2指标。经综合分析评价可得最佳试验方案为【5】邱军付，罗淑湘，鲁虹，等．达成率粉煤灰超轻泡沫混凝土A2B2C2D2，该配比经过多次复验，试验效果良好。的试验研究ⅡJ_新型建筑材料，2013(1)：74—77．4结论[6】孙久民，郭素先，苗有才．用正交试验法设计水泥混凝土配(1)发泡剂掺量是影响泡沫混