粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥水化的影響

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1、粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥水化的影響摘要通過測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上獲得的研究表明，粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥熟料水化的影響，主要是在初始階段?？紤]到粉煤灰活性成份，被添加在不同水/水泥比例的硅酸鹽水泥中。測(cè)定水化熱所在的環(huán)境溫度控制在20℃。測(cè)量非蒸發(fā)的水含量和礦物組成。研究數(shù)據(jù)表明，參加水化反應(yīng)的粉煤灰的量在初始階段很少，而7天后變得更多。由于水化反應(yīng)是一個(gè)持續(xù)的過程，粉煤灰表面組成部分包括鈣，氧，硅，鋁，碳等對(duì)其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)造成破壞。此外，玻璃微珠表面變粗糙并粘結(jié)融合。關(guān)鍵詞：水化熱；一階和二階導(dǎo)數(shù)治愈；硅酸鹽水泥；

2、粉煤灰中圖分類號(hào)：TU525文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-4431(2010)17-0099-041緒論隨著社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展，粉煤灰已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)方面，因?yàn)樗鼫p少了混凝土材料的費(fèi)用，節(jié)約能源和資源，減少了環(huán)境問題。作為水泥主要成分之一使水泥基復(fù)合材料水化過程更復(fù)雜，因?yàn)樗ê芏嗖还潭⊿iO2和Al2O3，因此具有較高的活性[1]。粉煤灰水泥水化更重要的阻礙在水/水泥比[2]。利用粉煤灰產(chǎn)生的效益包括：1)粉煤灰的綜合效率不能完全用單一效率的百分比所替代。2)粉煤灰在混凝土中的主要影響包括

3、三個(gè)方面，通常被稱為形態(tài)效應(yīng)，火山灰效應(yīng)，微集料效應(yīng)[3]。形態(tài)效應(yīng)表明礦物粉末材料產(chǎn)生的影響源于形狀。結(jié)構(gòu)和表面顆粒和顆粒大小區(qū)分伽瑪特性[4]?；鹕交倚?yīng)表明活性因素包括兩方面：(1)粉煤灰有很強(qiáng)的火山灰效應(yīng)，Ca（OH）2能夠影響其活性。(2)它可以促進(jìn)水泥水化[5,6,7]。微集料效應(yīng)主要表現(xiàn)在三個(gè)多方面：(1)粉煤灰中玻璃微珠的強(qiáng)度很高，超過700兆帕。(2)粉煤灰顆粒具有良好的界面性能。(3)粉煤灰具有良好的分散性，提高混凝土的硬度和均勻性，并填補(bǔ)細(xì)毛孔和硬化混凝土中孔隙[8，9]。即

4、使可能有較高的強(qiáng)度和耐久性。粉煤灰有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的表面結(jié)構(gòu)，包含Si—O—Si和Si—O—Al，粉煤灰的火山灰效應(yīng)啟動(dòng)緩慢，直到幾個(gè)星期之后粉煤灰的水化沒有任何重大的進(jìn)展程度。本文提出的研究目標(biāo)是在不同時(shí)期的特點(diǎn)粉煤灰的影響。該研究的重點(diǎn)是獲得之間的水化及水化熱的程度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)測(cè)定內(nèi)容包括紅外光譜，掃描電鏡和非蒸發(fā)水量，水分含量是用來調(diào)查粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥熟料的水化的影響。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.1材料這項(xiàng)研究使用的材料包括湖北華新水泥股份有限公司的訂單42.5水泥熟料和I級(jí)粉煤灰。其化學(xué)成分和所有的膠凝

5、材料的物理性能見表1訂單42.5是水泥熟料作為基本的膠凝材料。加入粉煤灰作為水泥在5％（FA5）和10％（FA10）水平部分取代膠凝材料的總重量，在控制水泥熟料的比較。，分別進(jìn)行測(cè)試在水/水泥比（W/b）0.25和1.0熱量計(jì)和非蒸發(fā)水含量。大多數(shù)測(cè)試運(yùn)行時(shí)間為140h。此外，一部分進(jìn)行192h在觀察現(xiàn)象。表1　化學(xué)組成和物理性質(zhì)訂單42。5水泥熟料和粉煤灰/％P.O.42.5CementClinkerFlyAshSiO221.3549.669Al2O34.6735.125Fe2O33.314.1

6、97CaO62.603.088MgO3.080.821K2O0.541.171Na2O0.210.372TiO20.271.687SO32.250.567P2O50.100.447BaO0.0410.466ZnO0.0640.133MnO0.180.044SrO0.130.083PbO0.0230.029Cl0.031—NiO—0.031CuO—0.023Ga2O3—0.012ZrO2—0.063物理性質(zhì):燒失量為0.951.97平均粒徑/μm的0.110.12堆積密度/（克?厘米3）3.12.6

7、2.2實(shí)驗(yàn)方法　蒸發(fā)水含量的測(cè)在有以下步驟。無水乙醇是分別在1小時(shí)，2小時(shí)，3小時(shí)，6小時(shí)，12小時(shí)，1天，第2天，3天，4天，5天，6天，7天，14天，28天用來終止水泥熟料水化。然后把這些樣品在105℃靜置24h。在環(huán)境溫度下燃燒，稱量燃燒前后的重量。水化熱要在恒溫下測(cè)量。在這項(xiàng)研究中的水化熱測(cè)量是在恒定的條件下進(jìn)行的（20±0。1）℃。量熱計(jì)為熱電傳導(dǎo)型，連接計(jì)算機(jī)接口采集數(shù)據(jù)。每個(gè)測(cè)試包括800克樣本，混合，然后才放入真空瓶。真空瓶溫度控制在（20±0。1）℃。數(shù)據(jù)采集是在同一時(shí)間啟動(dòng)，并

8、記錄溫度和時(shí)間。對(duì)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性檢查。重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，總誤差在5％以上。熱速率在最初幾分鐘有所不同，但經(jīng)過40分鐘的比率基本相同。3結(jié)果和討論3.1粉煤灰對(duì)水化的影響粉煤灰的混合物水化熱圖所示的結(jié)果在圖.1和圖.2。在W/B比為0.25（圖1（a）和圖1（b））粉煤灰混合料始于約2小時(shí)的加速期，該延遲效應(yīng)更為明顯，大約4小時(shí)。更何況，在對(duì)普通水泥水化熱率已經(jīng)超過了5?7小時(shí)粉煤灰的混合物，關(guān)于加速期結(jié)束。這些速率在40小時(shí)后穩(wěn)定。結(jié)果表明，延緩水化粉煤灰在初始階段主要是在休眠和加