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<大摻量粉煤灰在混凝土中的應用>
  

大摻量粉煤灰在混凝土中的應用

 

摘要:一、 大摻量粉煤灰混凝土定義二、 粉煤灰在混凝土中的適用環境和作用三、 現行規范摻量的限制四、 大摻量粉煤灰混凝土的局限性五、 使用大摻量粉煤灰混凝土注意問題

一、 大摻量粉煤灰混凝土定義:
  將粉煤灰看著一個獨立組分,而不是水泥的替代品,以工程設計與施工及環境的要求為基準,而不是以不摻粉煤灰的混凝土為基準,進行混凝土設計、生產、澆筑和養護。

二、 粉煤灰在混凝土中的適用環境和作用
  1、 水膠比:當采用適合的材料與良好的*作,以水泥用量為300-350kg/m3,水灰比0.45-0.55范圍,可以制備出28天抗壓強度為35-40MP(即目前最常用的C30級),在大多數環境條件下呈現足夠低的滲透性和良好耐久性的混凝土。如果膠凝材料再少、W/C再大,則會出現孔隙率大、抗滲性不良等問題。
  2、 溫度:摻有大量粉煤灰的混凝土,不僅溫度收縮因溫升降低可以明顯減小,而且由于粉煤灰的初期水化緩慢,可以使低水膠比混凝土開始硬化時的實際水灰比增大,使水泥以及膨脹劑具有良好的水化環境。同時,與純水泥混凝土一樣,摻粉煤灰的混凝土由于水泥的水化隨本體溫度的升高而加快,因此強度發展也要加快,大摻量粉煤灰混凝土的強度發展在低水膠比的條件下,很快通過最初的緩慢凝結與硬化期,強度的發展迅速加快。試驗表明:與實際結構物澆筑的硅酸鹽水泥混凝土相比,摻30%粉煤灰后,不僅溫升可以降低近10度,使溫度收縮和開裂的危險減小,同時由于溫升的作用,其抗壓強度在3天前早已超過了硅酸鹽水泥混凝土。
  3、 濕度:與普通水泥混凝土不同,摻粉煤灰混凝土,尤其是大摻量粉煤灰混凝土的水灰比足夠大,即混凝土體內有充足的水分供水泥與粉煤灰水化,所以對這種混凝土的養護,需要有別于普通混凝土:不要濕養護,尤其不要早期澆水或浸水,否則會使表層混凝土的水灰比增大,對強度和抗滲透、耐磨耗等性能帶來十分不利的影響。大摻量粉煤灰混凝土需要在澆搗后及時覆蓋,避免其因水化較緩慢,向外界蒸發水分的時間較長、蒸發量也大,造成表面疏松、強度和抗滲透性下降。
  4、 稠度:粉煤灰混凝土,尤其是大摻量粉煤灰混凝土的外觀十分粘稠,使其在運輸和澆筑過程不易離析,對改善均勻性有明顯好處。由于粉煤灰的滾珠效應,摻粉煤灰混凝土有較大的有效振搗半徑,易于振搗密實。
通過以上分析得出:較低的水膠比、較高的溫度,以及及時地覆蓋而不是濕養護,是粉煤灰在混凝土中的適用環境。要獲得這樣的環境,必須采用大摻量粉煤灰混凝土。大摻量粉煤灰混凝土的抗裂性能優異無可懷疑,但現行規范的摻量限制不利于發揮粉煤灰的作用。

三、 現行規范摻量的限制
  一定范圍里,是混凝土的水膠比,而不是粉煤灰的摻量決定使用效果。目前許多規范中規定的鋼筋混凝土中粉煤灰摻量限制(例如25%以內),對配制中低強度的混凝土來說,恰恰是最不利于發揮粉煤灰作用的粉煤灰范圍。因為粉煤灰水化緩慢,生成物少,粉煤灰混凝土適宜的水膠比在0.4以下;普通混凝土常用的0.5左右水灰比條件下摻10-20%粉煤灰,即使同時摻有高效減水劑,一般水膠比仍需維持在0.4以上。但是如果繼續增大粉煤灰摻量,由于粉煤灰表觀密度約只有水泥的2/3,拌合物漿體含量的增大就可以產生降低水膠比的作用。

四、 大摻量粉煤灰混凝土的局限性
  1、煤灰-水泥-化學外加劑的相容性,表現為混凝土水膠比能否有效地降低,一般說來,當水膠比只能在0.4以上時,在中等強度混凝土中使用的效果就可能成問題;
  2、大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量少,由于起激發作用的氫氧化鈣含量減少,使粉煤灰的水化條件劣化,所以在不同條件下存在一最佳粉煤灰摻量,并非越大越好;
  3、摻粉煤灰混凝土比普通混凝土對溫度更為敏感,在氣溫較低時制備的摻粉煤灰混凝土,強度發展較為緩慢。

五、 使用大摻量粉煤灰混凝土注意問題
  1、配制混凝土的骨料級配良好,以減小空隙率,利于水膠比降低,保證使用效果;
  2、必須采用強制式攪拌機拌合大摻量粉煤灰混凝土;
  3、混凝土澆筑后,要及時噴灑養護劑或覆蓋外露表面,但無需噴霧或澆水養護;
  5、 氣溫過低時,要采用保溫養護措施,使混凝土硬化和強度發展滿足施工要求。

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