淺談粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度地影響.

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1、廣東建材２００８年第４期１前言粉煤灰又稱飛灰，是指燃煤電廠中磨細(xì)煤粉在鍋爐中燃燒后從煙道排出，被收塵器收集的物質(zhì)，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面積在２５００～７０００ｃｍ２／ｇ，尺寸從幾百微米到幾微米，通常為球狀顆粒，我國大多數(shù)粉煤灰的主要化學(xué)成分為：ＳｉＯ２４０％～６０％；Ａｌ２Ｏ３１５％～４０％；Ｆｅ２Ｏ３４％～２０％；ＣａＯ２％～７％；燒失量３％～１０％。此外，還有少量的Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓ、Ｋ、Ｎａ等氧化物。我國是產(chǎn)煤和燒煤大國，火電廠每年排放的粉煤灰總量逐年增長，預(yù)計(jì)２００５年排粉煤灰量約２億噸左右，如果

2、這些粉煤灰得不到利用，將污染環(huán)境，影響氣候，破壞生態(tài)。從目前有關(guān)資料來看，粉煤灰在建筑工程和基礎(chǔ)工程的應(yīng)用，是最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途徑。至今比較成熟的技術(shù)和已建成生產(chǎn)線的有：粉煤灰加氣混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、粉煤灰粘土磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰地面磚、粉煤灰免燒磚、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可見，開發(fā)研究以粉煤灰為摻合料的混凝土具有重要意義，配制粉煤灰混凝土是粉煤灰綜合利用的主要途徑之一［１］。２粉煤灰的主要性質(zhì)２．１火山灰效應(yīng)粉煤灰的礦物相主要是鋁硅玻璃

3、體，含量一般為５０％～８０％，是粉煤灰具有火山灰活性的主要組成部分，其含量越多，活性越高，其礦物結(jié)構(gòu)為硅氧四面體、鋁氧四面體和鋁氧三面體，該結(jié)構(gòu)的聚合度很大，鍵能很高，因而在通常狀態(tài)下，粉煤灰所表現(xiàn)出的活性很低。粉煤灰的化學(xué)活性在于鋁硅玻璃體在堿性介質(zhì)中，ＯＨ－離子打破了Ｓｉ－Ｏ，Ａｌ－Ｏ鍵網(wǎng)絡(luò)，降低了硅氧、鋁氧聚合度，并與水泥水化產(chǎn)生的Ｃａ（ＯＨ）２發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，其化學(xué)方程式：ＸＣａ（ＯＨ）２＋ＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ→ＸＣａＯ?ＳｉＯ２?ｎＨ２ＯＹＣａ（ＯＨ）２＋Ａｌ２Ｏ３＋ｍＨ２Ｏ→ＹＣａ

4、Ｏ?Ａｌ２Ｏ３?ｍＨ２Ｏ粉煤灰的火山灰活性表現(xiàn)出來的技術(shù)性質(zhì)為：①反應(yīng)是緩慢的，所以放熱速率和強(qiáng)度發(fā)展也相應(yīng)較慢。②反應(yīng)消耗了層狀結(jié)構(gòu)的Ｃａ（ＯＨ）２生成了致密結(jié)構(gòu)的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，粒徑細(xì)化有利于提高混凝土的強(qiáng)度。③反應(yīng)產(chǎn)物極為有效地填充了大的毛細(xì)空間，孔徑細(xì)化使混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性能得到改善［２］。２．２微集料效應(yīng)細(xì)度是衡量粉煤灰品質(zhì)的主要指標(biāo)，通常用０．０８ｍｍ或０．０４５ｍｍ方孔篩余量表示。粉煤灰的細(xì)度對(duì)混凝土的性能影響很大。粉煤灰的顆粒越細(xì)，微小玻璃球形顆粒越多，比表面積也越大，粉煤灰中的活性成分

5、也就越容易和水泥中的Ｃａ（ＯＨ）２化合，其活性就越高。另外，隨著細(xì)度的增加，粉煤灰的比重增大，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量減小，漿體的密實(shí)度及強(qiáng)度增大，同時(shí)，由于粉煤灰的密度小于水泥３０％以上，從而增加了灰漿體積，足量的灰漿填充在混凝土孔隙空間，覆蓋和潤滑骨料顆粒，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易性，加上細(xì)小的粉煤灰顆粒可以填充未水化水泥顆?？障叮纬筛用軐?shí)的結(jié)構(gòu)，這些都有利于提高混凝土的強(qiáng)度。２．３形態(tài)效應(yīng)優(yōu)質(zhì)的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，表面光滑，粒度較細(xì)，質(zhì)地致密，多孔顆粒極少，因此在攪拌成型過程中不會(huì)大

6、量吸水，使得水泥漿體的需水量降低，初始結(jié)構(gòu)得到改善［３］。同時(shí)粉煤灰中的球形顆粒在混凝土中起滾珠潤滑作用，可以減少骨料之間，骨料與漿體之間的摩擦，改善拌合物的和易性來提高混凝土的強(qiáng)度。３粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響材料的強(qiáng)度取決于材料成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是材料中反應(yīng)產(chǎn)物和孔隙率的綜合體現(xiàn)。混凝土材料的成分中起主導(dǎo)作用的是水泥石，而水泥石中起主導(dǎo)作用的是Ｃ－Ｓ－Ｈ凝膠。即混凝土的成分中起關(guān)鍵作用的是Ｃ－Ｓ－Ｈ淺談粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響劉艷紅何智海（湖南省郴州市建筑學(xué)校）摘要：利用粉煤灰配制粉煤灰混凝土是粉煤灰綜合利用的主

7、要途徑之一。本文主要介紹粉煤灰的主要性質(zhì)以及它的早期激發(fā)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。關(guān)鍵詞：粉煤灰；混凝土；強(qiáng)度水泥與混凝土３６－－廣東建材２００８年第４期凝膠的數(shù)量，而混凝土材料的結(jié)構(gòu)，即為三個(gè)層次的界面結(jié)構(gòu)：粗骨料－水泥石界面結(jié)構(gòu)、細(xì)骨料－水泥石界面結(jié)構(gòu)和水泥顆粒之間的界面結(jié)構(gòu)，三個(gè)層次的界面結(jié)構(gòu)互相聯(lián)系，但影響較大的是粗骨料－水泥石界面結(jié)構(gòu)［４］。３．１粉煤灰的二次水化反應(yīng)粉煤灰中活性成分之所以能參與火山灰反應(yīng)，在于粉煤灰顆粒中的玻璃相在堿性條件下可以破裂而溶出活性成分，然后得以與Ｃａ（ＯＨ）２反應(yīng)生成Ｃ－Ｓ－Ｈ這

8、種對(duì)強(qiáng)度有貢獻(xiàn)的產(chǎn)物［５］。有研究［６］表明：在混凝土中，粉煤灰的玻璃相在２８天前只發(fā)生表面蝕刻，而沒有真正破裂溶出大量活性成分，２８天以后玻璃相中溶出的活性成分大大增加。粉煤灰取代部分水泥以后，由于粉煤灰活性較低，而反應(yīng)又是與水泥水化產(chǎn)物Ｃａ（ＯＨ）２發(fā)生的二次水化反應(yīng)，因而生成Ｃ－Ｓ－Ｈ凝膠的速度較慢，這樣在２８天以內(nèi)，其水泥石中Ｃ－Ｓ－Ｈ凝膠的數(shù)量較少，從而引起強(qiáng)度