粉煤灰在自密实混凝土中的应用探讨.doc

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1、粉煤灰在自密实混凝土中的应用探讨自密实混凝土是一种在自重作用下无需振捣即能密实成形的高性能混凝土。自密实混凝土具有很大特殊的优点，如降低传统混凝土振捣施工中的噪音污染，减轻工人劳动强度，提高混凝土的成形质量等。同时由于配制自密实混凝土需要大量利用粉煤灰、矿渣粉、硅灰等工业固体废弃物，有利于资源的综合利用和生态环境的保护。粉煤灰是粒形圆整、质地致密、表面光滑的玻璃体微粒，作为现代燃煤电厂的副产品，粉煤灰资源丰富，开发利用大有可为。本文主要探讨了将粉煤灰应用到自密实混凝土中对其性能的影响及粉煤灰与其他

2、矿物掺合料的复掺问题。1自密实混凝土的工作性及其测定方法混凝土的工作性是影响混凝土自密实性的重要因素，自密实混凝土具有优良的工作性能，拌合物具有很高的流动性且不离析、不泌水，能不经振捣（或略作振捣）在自重作用下自由流淌充满模型和包裹钢筋形成均匀密实的混凝土结构。评价自密实混凝土的工作性有很多种方法，如坍落扩展度、L型箱、U型箱、V型漏斗、Orimet口下料、J环、填充箱试验等[1],根据试验或工程的要求及实际条件可以选择不同的工作性评价方法，常用的方法主要是坍落扩展度和L型箱法。本试验中所采用的评

3、价方法即是采用倒坍落筒和自制L-型仪，测量提起坍落筒2min后的扩展度D,扩展至50cm时的时间td50,L-型仪提起闸板流至50cm的时间tL50,水平槽内拌合物的流平坡度，并目测拌合物的保水性和骨料堆积情况。2.1对工作性的影响(1)适当掺量增大拌合物的流动性自密实混凝土要求具有很强的流动性能，以至能达到无需振捣自行流平的程度。这么高的流动性一方面来源于必不可少的高效减水剂的减水分散作用，另一方面则来源于各种矿物质掺合料如粉煤灰。粉煤灰表面光滑致密呈圆形颗粒，它们包裹在粗糙的水泥颗粒和骨料表面

4、具有“滚珠”润滑作用，减少内摩擦阻力而增大混凝土的流动性。同时，粉煤灰具有微集料效应而增大拌合物的流动性。粉煤灰的颗粒粒径范围是0.5~300um,这一范围与水泥接近，但其中大部分的颗粒要比水泥细得多。因此，粉煤灰与水泥颗粒可以形成级配体系，将原来填充于水泥颗粒间的填充水置换出来形成自由水，而增加浆体的流动性［2］。此外，新拌混凝土中水泥颗粒易聚集成团，粉煤灰的掺入可有效分散水泥颗粒，释放更多的浆体来润滑骨料，增加拌合物的流动性。(2)掺量过大减小拌合物的流动性粉煤灰掺量过大会减小拌合物的流动性，

5、图1是在水胶比W/B=O.35、粉煤灰FA掺量分别是15%、30%、45%和60%时配制自密实混凝土，测试拌合物的扩展度D。由图可见，粉煤灰掺量过大（掺入60%）,拌合物流动性有所减弱。这是因为粉煤灰的密度比水泥小，胶凝材料体积增大，需水量会有所上升，粉煤灰的亲水性也会造成“有效拌和水”减水而增加拌合物的阻滞力。另外，混凝土固体材料颗粒间的孔隙存在极小值，接近此值后，粉煤灰的微细颗粒已不再能改善混凝土的颗粒级配。因而，粉煤灰应用到自密实混凝土中虽能增大其流动性，但并非掺量越大越好，而是存在最佳掺量

6、。（3）增强拌合物的黏聚性和保水性由于粉煤灰的微集料效应，能与水泥颗粒组成合理的级配，从而减少填充水数量，使混凝土的水灰比降到更小水平，减少泌水和离析现象；其细小颗粒和巨大的表面积产生出较大的内表面力，显著提高混凝土的黏聚性。（4）流动度经时损失小粉煤灰是高效减水剂的理想载体，由于具有很高的表面能珠以及一定量的多孔海绵状的不规则小块而迅速吸附减水剂分子，使其在短时间内不会起作用。由于粉煤灰的水化反应比水泥慢，因此在水泥水化后随着粉煤灰的水化高效减水剂得以逐渐释放，表现为新拌粉煤灰混凝土的流动度经时

7、损失小。另外粉煤灰取代一部分水泥，减少了胶凝材料总量中水泥的用量，也在一定程度上减少了水化初期水泥水化物的生成量，因此掺入粉煤灰能减小流动度的损失。2.2对强度的影响粉煤灰的水化反应依赖于水泥水化生成的Ca(OH)2的激发，生成凝胶体的速度远远低于水泥。由于粉煤灰水化反应比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期强度得不到补偿，所以混凝土早期强度随粉煤灰掺量的增加而降低。随着时间的推移，粉煤灰发生水化反应生成大量水化硅酸凝胶。粉煤灰外部的一些水化产物在成长过程中也会像树根一样伸入颗粒孔隙中，填充孔隙

8、，破坏界面区Ca(OH)2的择优取向排列，大大改善了界面区，促进了混凝土后期强度的增长。