粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性能影響的試驗(yàn)研究.doc

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1、粉煤灰摻量對混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性能影響的試驗(yàn)研究章李桃佘林鵬朱鋮陽徐州工程學(xué)院土木工程學(xué)院江蘇徐州221018摘要：本文研究了粉煤灰對混凝土的強(qiáng)度、抗氯離子滲透性和吸水率的影響，結(jié)果表明：當(dāng)粉煤灰摻量為20%時，混凝土的強(qiáng)度增大，當(dāng)粉煤灰的摻量為35%和50%時，混凝土的強(qiáng)度減小；當(dāng)粉煤灰摻量為20%時，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)最?。划?dāng)粉煤灰的摻量為35%和50%時，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)相對增大；摻入粉煤灰對混凝土的吸水率影響較小。關(guān)鍵詞：粉煤灰強(qiáng)度吸水率抗?jié)B性氯離子粉煤灰是火力發(fā)電廠排放的一種大宗工業(yè)廢渣。作為混凝土的摻合料，粉煤灰

2、具有降低混凝土生產(chǎn)成本，改善混凝土和易性、可泵性，降低混凝土水化熱等作用而大量應(yīng)用。但在混凝土生產(chǎn)過程中，對于粉煤灰取代水泥量，隨意性較大，使混凝土質(zhì)量不易控制。國內(nèi)外學(xué)者對粉煤灰對混凝土各性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究，并通過氯離子快速滲透試驗(yàn)和壓汞法對粉煤灰混凝土的抗?jié)B性能進(jìn)行了研究。徐港[1]通過試驗(yàn)研究了鹽溶液類型及凍融循環(huán)等外部環(huán)境對混凝土中氯離子擴(kuò)散性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，氯鹽種類對混凝土中氯離子的遷移都有影響。于會斌[2]研究表明粉煤灰取代20%左右的混凝土?xí)r，抗?jié)B性得到較大改善。趙蘊(yùn)林[3]通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)由于粉煤灰的火

3、山灰反應(yīng)，生成水化硅酸鈣，填充在孔隙中，增強(qiáng)了其的抗?jié)B能力。肖佳[4]的試驗(yàn)表明粉煤灰能有效提高混凝土的抗氯離子滲透能力。摻加適量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流動性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型，并可減少坍落度的經(jīng)時損失。因此，研究粉煤灰的摻量對混凝土性能影響，對于保證混凝土的質(zhì)量，提高建筑工程質(zhì)量有實(shí)際指導(dǎo)意義。此外，粉煤灰代替部分水泥使用，不僅可以降低成本，也可以緩解廢料污染。1試驗(yàn)原材料及混凝土配合比本實(shí)驗(yàn)采用徐州中聯(lián)水泥廠42.5級普通硅酸鹽水泥，粉煤灰采用徐州茅村電廠Ⅰ級粉煤灰。本實(shí)驗(yàn)混凝土設(shè)計強(qiáng)度均

4、為C60，混凝土配合比，如表1所示。表1.摻入礦物摻合料的海工混凝土配合比編號礦物摻合料混凝土配合比（每m3）水膠比用水量砂率強(qiáng)度等級類別摻量F+G水泥kg粉煤灰礦粉砂子kg石子kgkg%C60C3-0//453//74011120.3214540C3-1F20%36291/74011120.3214540C3-2F35%294159/74011120.3214540C3-3F50%226.5226.5/74011120.32145402試驗(yàn)方法2.1抗壓強(qiáng)度測試方法依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GBJ50081-20

5、02）的規(guī)定：抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)試塊是150mm的立方體，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天之后取出進(jìn)行試驗(yàn)。本次試驗(yàn)使用的由長春科新試驗(yàn)機(jī)廠制造的YAS-5000型四柱式微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)，如圖1所示。圖1YAS-5000型試驗(yàn)機(jī)圖2氯離子擴(kuò)散系數(shù)測試裝置圖2.2RCM氯離子擴(kuò)散系數(shù)測試方法試驗(yàn)依據(jù)《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）中的氯離子快速遷移系數(shù)法（RCM法）進(jìn)行氯離子擴(kuò)散系數(shù)測試，試驗(yàn)裝置見圖2。試驗(yàn)試樣為圓柱體，其直徑為100mm，高度為50mm。首先將試樣置于容器中進(jìn)行真空處理3h

6、，其次在真空狀態(tài)下，將飽和氫氧化鈣溶液注入容器，將試樣浸泡1h，然后恢復(fù)常壓并繼續(xù)浸泡18h，待浸泡完畢后將試樣吹干并安裝在RCM試驗(yàn)裝置上進(jìn)行試驗(yàn)。2.3吸水率測試方法將小圓柱體試件放到干燥箱中40℃下烘48h，將干燥的試件冷卻到室溫，稱量干燥質(zhì)量記為。再將干燥過的試件下面鋪有直徑為16mm的PVC管的水槽內(nèi)，注入水，使水面在PVC管上方4-5mm處，以5、10、30、60、120、720和1440min的時間間隔，取出試件，用濕布擦去表面的水分，稱量質(zhì)量記為，稱重后立即放回去?；炷恋奈拾词?-1進(jìn)行計算：（1）式（1）中，

7、為混凝土吸水率（%），精確到0.1%；為試件浸泡后的飽水質(zhì)量（g）；為試件浸泡前的干燥質(zhì)量（g）。試驗(yàn)試件以及設(shè)備見圖1和2。圖1吸水率試驗(yàn)試件圖2吸水率試驗(yàn)設(shè)備3試驗(yàn)結(jié)果及分析3.1粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的影響表2.標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后C3混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度等級C3-0C3-1C3-2C3-3離散值/MPa56.3959.3254.2745.3956.9565.0558.4543.3257.59/54.0139.58平均值/MPa56.9862.1955.5842.77圖3.混凝土抗壓強(qiáng)度σc隨粉煤灰摻量n的變化規(guī)律對表2數(shù)據(jù)和圖3柱形圖分析

8、可得：在粉煤灰摻量n為20%時混凝土的抗壓強(qiáng)度σc值有最大值62.19MPa，在n為35%與50%時混凝土抗壓強(qiáng)度明顯降低，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明適量的摻入粉煤灰會提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。摻入粉煤灰之后，從0-20%混凝土度抗壓強(qiáng)度平均值增大，說