铁路线下胶凝材料讲义.doc

用于水泥和混凝土中的粉煤灰一、 定义：二、粉煤灰在混凝土中的作用粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水 粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 3 掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度（28天以前）逐减，而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响：减少用水量，增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时，掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中，当Ca(OH)2薄膜覆盖在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐级聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长，这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应，在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如，若按重量计用粉煤灰取代30的水泥时，可使因水化热导致的绝热温升降低15左右。众所周知，温度升高时水泥水化速率会显著加快，研究表明：与20相比，30时硅酸盐水泥的水化速率要加快1倍。一些大型、超大型混凝土结构，其断面尺寸增大，混凝土设计强度等级提高，所用水泥强度等级高，单位量增大，施行新标准后水泥的粉磨细度加大，这些因素的叠加，导致混凝土硬化过程温升明显加剧，温峰升高，这是导致许多混凝土结构物在施工期间，模板刚拆除时就发现大量裂缝的原因。粉煤灰混凝土可减少水泥的水化热，减少结构物由于温度而造成的裂缝。 5 掺粉煤灰可改善混凝土的耐久性 在混凝土中掺粉煤灰对其冻融耐久性有很大影响。当粉煤灰质量较差，粗颗粒多，含碳量高都对混凝土抗冻融性有不利影响。质量差的粉煤灰随掺量的增加，其抗冻融耐久性降低。但当掺用质量较好的粉煤灰同时适当降低水灰比，则可以收到改善抗冻性的效果。 水泥混凝土中如果使用了高碱水泥，会与某些活性集料发生碱集料反应，会引起混凝土产生膨胀、开裂，导致混凝土结构破坏，而且这种破坏会继续发展下去，难以补救。近年来，我国水泥含碱量的增加、混凝土中水泥用量的提高及含碱外加剂的普遍应用，更增加了碱集料反应破坏的潜在危险。在混凝土中掺加粉煤灰，可以有效地防止碱集料反应，提高混凝土的耐久性。 三、 粉煤灰分类四、取样方法1.以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批，不足200t亦按一批论粉煤灰的数量按干灰（含水率小于1%）的重量计算2.散装灰取样从不同部位取15份试样，每份试样13kg，混合均匀。按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。 3.袋装灰取样从每批中抽10袋，并从每袋中各取试样不少于1kg，混合均匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。五、技术指标及要求六、粉煤灰主要试验及方法1.细度定义：细度是指粉煤灰颗粒总体的粗细程度2.需水量比试验 3.烧失量试验 水 泥一、 定义：二、水泥分类：三、组成材料1. 23. 4. 5. 6. 四、强度等级五、水泥检验项目、要求、检验标准：六、水泥主要试验及方法1.密度1)2) 方法原理：3) 所需仪器： 4) 测定步骤5) 结果计算2.比表面积测定1）.术语和定义2）.设备及条件冷却至室温3）.实验步骤4）.结果处理3.标准稠度用水量、凝结时间、安定性1）原理2）仪器设备 3） 试验条件4）试验方法一、 标准稠度用水量二、 凝结时间测定三、 安定性4.强度1）方法概要：2）试验条件和设备试验条件试验所需设备：仪器设备、搅拌机、试模、振实台、抗折试验机、抗压强度试验机、抗压试验机用夹具3）胶砂组成：4）材料配比： 游离氧化钙1. 游离氧化钙标定1) 方法提要：用乙二醇-乙醇（2+1）