GB／T1596-用于水泥和混凝土中的粉煤灰培训资料课件.ppt

用于水泥和混凝土中的粉煤灰,GB/T1596-2017,Contents,目录,Contents,目录,一、与GB/T1596-2005相比，主要技术变化,二、范围,本标准规定了用于水泥和混凝土中的粉煤灰的术语和定义、分类、等级、技术要求、试验方法、检验规划、包装、标志、运输与贮存。本标准适用于拌制砂浆和混凝土时作为掺合料的粉煤灰及水泥生产中作为活性混合材料的粉煤灰。,下列术语和定义适用于本文件3.1粉煤灰电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。注：粉煤灰不包括以下情形：（1）和煤一起煅烧城市垃圾或其他废弃物时;（2）在焚烧炉中煅烧工业或城市垃圾时；（3）循环流化床锅炉燃烧收集的粉末。3.2对比水泥符合GSB14-1510规定，或符合GB175规定且满足本标准中相关要求的42.5强度等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。3.3试验样品对比水泥和被检验粉煤灰按质量比7:3混合而成。,三、术语和定义,3.4对比胶砂对比水泥与规定级配的标准砂按质量比13混合。3.5试验胶砂试验样品与规定级配的标准砂按质量比13混合。3.6强度活性指数试验胶砂与对比胶砂在规定龄期的抗压强度之比，以百分数表示。,三、术语和定义,4.1根据燃煤品种分为F类粉煤灰（由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰）和C类粉煤灰（由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，氧化钙含量一般大于或等于10%）。4.2根据用途分为拌制砂浆和混凝土用粉煤灰、水泥活性混合材料用粉煤灰两类。5.1等级拌制砂浆和混凝土用粉煤灰分为三个等级：级、级、级。水泥活性混合材料用粉煤灰不分级。,四、分类五、等级,6.1理化性能要求拌制砂浆和混凝土用粉煤灰应符合表1要求，水泥活性混合材料用粉煤灰应符合表2要求。2005版表1拌制混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求,六、技术要求,六、技术要求,2005版表2水泥活性混合材用粉煤灰技术要求,六、技术要求,2017版表1拌制混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求,六、技术要求,2017版表2水泥活性混合材用粉煤灰技术要求,6.2放射性符合GB6566中建筑主体材料规定指标要求。6.3碱含量按Na20+0.658K20计算值表示。当粉煤灰应用中有碱含量要求时，由供需双方协商确定。6.4半水亚硫酸钙含量采用干法或半干法脱硫工艺排出的粉煤灰应检测半水亚硫酸钙（CaS031/2H20）含量，其含量不大于3.0%。6.5均匀性以细度表征，单一样品的细度不应超过前10个样品细度平均值如样品少于10个时，则为所有前述样品试验的平均值的最大偏差，最大偏差范围由买卖双方协商确定。,六、技术要求,7.1细度按GB/T1345中45m负压筛析法进行，筛析时间为3min。筛网应采用符合GSB08-2506(产品编号，粉煤灰细度标准样品)规定的或其他同等级标准样品进行校正，筛析100个样品后进行筛网的校正，结果处理同GB/T1345规定。7.2需水量比按附录A进行。7.3烧失量、三氧化硫、游离氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、碱含量按GB/T176进行，其中三氧化二铝的测定采用硫酸铜返滴定法或X射线荧光分析方法，有争议时以硫酸铜返滴定法为准。7.4含水量按附录B进行。7.5半水亚硫酸钙按GB/T5484进行。7.6密度按GB/T208进行。7.7安定性试验样品按3.3制备，安定性试验按GB/T1346进行。7.8强度活性指数按附录C进行。7.9放射性将粉煤灰与符合GB175要求的硅酸盐水泥按质量比1:1混合均匀，并按GB6566检测。,七、试验方法,8.1编号及取样粉煤灰出厂前按同种类、同等级编号和取样。散装粉煤灰和袋装粉煤灰应分别进行编号和取样。不超过500t为一编号，每一编号为一取样单位。当散装粉煤灰运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。粉煤灰质量按干灰（含水量小于1%）的质量计算。取样方法按GB/T12573进行。取样应有代表性，可连续取，也可从10个以上不同部位取等量样品，总量至少3kg。注：对于拌制混凝土和砂浆用粉煤灰，必要时，买方可对其迸行随机抽样检验。,八、检验规则,九、附录,附录A（规范性附录）粉煤灰需水量比试验方法A.1范围本附录适用于粉煤灰的需水量比测定。A.2原理按GB/T2419测定试验胶砂和对比胶砂的流动度，二者达到规定流动度范围时的加水量之比为粉煤灰的需水量比。A.3材料A.3.1对比水泥：符合GSB14-1510规定，或符合GB175规定的强度等级42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥且按表A.1配制的对比胶砂流动度（L0）在145mm155mm内。A.3.2试验样品：对比水泥和被检验粉煤灰按质量比7:3混合。A.3.3标准砂：符合GB/T17671-1999规定的0.5mm1.0mm的中级砂。A.3.4水：洁净的淡水。,A.4仪器设备A.4.1天平量程不小子1000g，最小分度值不大于1g。A.4.2搅拌机符合GB/T17671-1999规定的行星式水泥胶砂搅拌机。A.4.3流动度跳桌符合GB/T2419规定。A.5试验步骤A.5.1胶砂配比按表A.1进行。A.1粉煤灰需水量比试验胶砂配比单位为克,A.5.2对比胶砂和试验胶砂分别按GB/T17671规定进行搅拌。A.5.3搅拌后的对比胶砂和试验胶砂分别按GB/T2419测定流动度。当试验胶砂流动度达到对比胶砂流动度（Lo）的2mm时，记录此时的加水量（m）；当试验胶砂流动度超出对比胶砂流动度（Lo）的2mm时，重新调整加水量，直至试验胶砂流动度达到对比胶砂流动度（Lo）的2mm为止。GB/T1596-2005规定如下：,A.6结果计算A.6.1需水量比按式（A.1）计算，结果保留至1%。.（A.1）式中：X一需水量比，%m一试验胶砂流动度达到对比胶砂流动度（Lo）的2mm时的加水量，单位为克（g);125一对比胶砂的加水量，单位为克（g）。A.6.2试验结果有矛盾或需要仲裁检验时，对比水泥宜采用GSB14-1510强度检验用水泥标准样品。,。,附录B（规范性附录）粉煤灰含水量试验方法B.1范围本附录适用于粉煤灰的含水量的测定。B.2原理将粉煤灰放入规定温度的烘干箱内烘至恒重，以烘干前后的质量差与烘干前的质量比确定粉煤灰的含水量。8.3仪器设备B.3.1烘干箱可控制温度105110，最小分度值不大于2。B.3.2天平量程不小于50g，最小分度值不大于0.01g。B.4试验步骤B.4.1称取粉煤灰试样约50g，精确至0.01g，倒入已烘干至恒量的蒸发皿中称量（m1），精确至0.01g。,B.4.2将粉煤灰试样放入105110烘干箱内烘至恒重，取出放在干燥器中冷却至室温后称量（m0），精确至0.01g。B.5结果计算含水量按式（B.1）计算，结果保留至0.1%。.（B.1）,式中：一含水量，%；m1一烘干前试样的质量，单位为克（g）；mo一烘干后试样的质量，单位为克（g）。,附录C（规范性附录）粉煤灰强度活性指数试验方法C.1范围本附录造用于粉煤灰强度活性指数的测定。C.2原理按GB/T17671-1999测定试验胶砂和对比胶砂的28d抗压强度，以二者之比确定粉煤灰的强度活性指数。C.3材料C.3.1对比水泥：符合GSB14-1510规定，或符合GB175规定的强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。C.3.2试验样品：对比水泥和被检验粉煤灰按质量比7:3混合。C.3.3标准砂：符合GSB08-1337规定。C.3.4水：洁净的淡水。,C.4仪器设备天平、搅拌机、振实台或振动台、抗压强度试验机等均应符合GB/T17671-1999规定。C.5试验步骤C.5.1胶砂配比按表C.1进行。表C.1强度活性指数试验胶砂配比单位为克,C.5.2将对比胶砂和试验胶砂分别按GB/T17671规定进行搅拌、试体成型和养护。C.5.3试体养护至28d，按GB/T17671规定分别测定对比胶砂和试验胶砂的抗压强度。,C.6结果计算C.6.1强度活性指数按式（C.1）计算，结果保留算至1%。28=0100（1）,式中：H28强度活性指数，%；R试验胶砂28d抗压强度，单位为兆帕（MPa)；R。对比胶砂28d抗压强度，单位为兆帕（MPa)。C.6.2试验结果有矛盾或需要仲裁检验时，对比水泥宜采用GSB14-1510强度检验用水泥标准样品。,十、工程应用,粉煤灰是指火力发电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的细颗粒粉末，是工业“三废”之一。粉煤灰是有一定活性的火山灰质材料。呈灰褐色，通常呈酸性，尺寸从几微米到几百微米，通常为球形颗粒。我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，此外，还有未燃尽的炭以及少量的Mg、Ti、S、K、Na等氧化物。一种材料单独调水后本身并不硬化，但与石灰或水泥水化生成的Ca(OH)2作用生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，这种性能成为火山灰活性。,十、工程应用,粉煤灰的活性来源从物理相结构上看，主要来自低铁玻璃体，含量越高，活性也越高；石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿不具有活性，含量多则活性下降。从化学成分上看，活性主要来自游离SiO2和Al2O3，含量越高，活性也越高。粉煤灰越细，表面能越大，化学反应面积越大，活性也越高。颗粒形状对活性也有影响，细小密实球形玻璃体含量越高，标准稠度需水量低，活性也越高。不规则的多孔玻璃体含量多，粉煤灰标准稠度需水量增多，活性下降。,十、工程应用,粉煤灰在混凝土中的作用机理（一）火山灰活性效应粉煤灰中的活性SiO2、Al2O3与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次反应，在表面生成具有胶凝性能的水化铝酸钙、水化硅酸钙等胶凝物质，填充在骨料之间形成紧密的混凝土结构。同时Ca(OH)2的消耗使水泥石的碱度降低，在此环境中更有利于水化铝硅酸盐的形成。从而使后期强度增长较快，甚至超过同级别的混凝土强度值。（二）微骨料效应混凝土在微观结构上是非匀质体，理论上，粗骨料的空隙由细骨料填充，细骨料的空隙由水泥浆填充，水泥颗粒的空隙则由水和水化产物及毛细孔填充。由于满足混凝土施工和易性的需要，实际用水量比水泥水化理论需水量要多得多，再加上水泥在若干年之内不可能完全水化，因此凝胶孔和毛细孔是大量的，孔隙率占凝胶体的25%30%，而粉煤灰，特别是经粉磨的超细灰，具有极小的粒径，在水泥水化过程中，均匀分散于空隙和凝胶体中，起到填充毛细管及孔隙裂缝之中，改善了孔结构，提高了水泥石的密实度。,十、工程应用,另一方面，未参与水化的颗粒分散于凝胶体中，起到骨料的骨架作用，进一步优化了凝胶结构，改善了与粗细骨料之间的粘结性能和混凝土的微观结构，从而改善混凝土的宏观综合性能。（三）形态效应由于粉煤灰含大量的球状玻璃微珠，填充在水泥颗粒之间起到一定的润滑作用，因此，优质粉煤灰的需水量比小于100%，即达到同样流动性时可以降低用水量。另一个重要原因是，在混凝土流动性相同时，掺粉煤灰的混凝土比不掺的内摩擦阻力减小，更容易泵送和振捣密实。特别是在掺减水剂或泵送剂的混凝土中，这一特性更加显著。,十、工程应用,粉煤灰对混凝土性能的影响（一）对混凝土和易性的影响粉煤灰的形态效应和微骨料效应直接影响混凝土的流动性，即玻璃微珠的含量、细度是影响流动性的内因，这一点与锅炉形式、收尘方式等相关。另一方面，粉煤灰中的含碳量（即烧失量）对流动性也有直接影响。特别是掺外加剂时，由于碳粒对外加剂的吸附作用较强，导致外加剂的作用效果下降，混凝土流动性会受到严重影响。（二）对混凝土强度的影响对于优质的I级粉煤灰来说，在掺入量小于10%时，不仅强度提高，而且早期强度也不下降。但当掺量超过一定值后，混凝土早期强度会下降，但后期强度与不掺粉煤灰的混凝土强度相当，甚至高于不掺粉煤灰的混凝土强度。（三）对混凝土耐久性的影响粉煤灰对混凝土的耐久性影响主要反映在抗冻性、抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性、抗碳化和对钢筋的保护作用等方面。,十、工程应用,综上所述，粉煤灰应用于混凝土中有以下优点：降低混凝土的生产成本；改善新拌混凝土的工作性能（流动性、粘聚性和保水性），使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并且可以减少混凝土的坍落度经时损失；改善混凝土的长期性能（耐久性）；与外加剂叠加效应，使减水效果更加明显；减少混凝土中的水泥用量，降低混凝土的水化热等。,十、工程应用,粉煤灰在生产、运输和使用过程中主要存在以下几种常见问题：假粉煤灰、脱硫灰、含铝粉杂质和浮黑灰。（一）假粉煤灰所谓“假粉煤灰”是指粉煤灰的质量能满足规范质量标准但不满足施工质量要求的粉煤灰。作为试验人员，应在进厂检测的过程中严格鉴别。（1）粉煤灰质量造假随着市场对粉煤灰的需求量增大，供应商为了满足需求和更大的经济利益，经常以次充好，罐车的上部装符合质量要求的粉煤灰，罐车底部装质量差的粉煤灰。往往送来的样品合格，但在混凝土生产过程中需水量过大，混凝土流动性差，坍落度损失严重。所以试验人员在混凝土质量不稳定时，进行车车检验，还要注意所取粉煤灰具有代表性。,十、工程应用,（2）粉煤灰成分造假有些粉煤灰生产厂家为追求更高的经济效益，从燃煤电厂购买粉煤灰，然后加入石灰石、砖渣等建筑材料进行复合磨细，在进行销售。这种“假粉煤灰”仅仅通过细度是检测不出来的。还要检测其需水量比、烧失量和活性指数等技术指标。如粉煤灰中掺有磨细石灰石粉可以通过烧失量进行检测，石灰石粉的主要成分时碳酸钙，高温分解为氧化钙和二氧化碳。如果粉煤灰的烧失量很高应引起足够的重视。需水量比要严格检测，粉煤灰需水量比的增加会给混凝土的质量和生产控制带来难度。活性指数是最直观的检测方法，但试验周期过长。,十、工程应用,（二）脱硫灰随着国家对环境保护的力度逐年增大，燃煤企业采用循环流化床锅炉来提高燃烧高硫煤的燃烧效率，并采用一些脱硫措施，减少SO2的排放，采用这种工艺生产的粉煤灰被称为“脱硫灰”。使用氨法脱硫技术是近几年采用的技术措施，该措施适用范围广，不受燃煤含硫量、锅炉容积的限制。氨法脱硫工艺通常采用氨类化合物为原料，回收烟气中的SO2。这种工艺会造成一些氨类化合物残留在粉煤灰中，在碱性环境下，含有氨的化合物分解，其化学反映方程式为：NH4+OH-NH3+H2O在混凝土中使用这种粉煤灰通常会有气泡产生