!!!!粉煤灰水泥粉体颗粒堆积密度对其性能的影响

1、 15 82005年9月第5期粉煤灰水泥粉体颗粒堆积密度对其性能的影响胡春花1, 王量2(1. 上海凝实工程技术有限公司, 上海200438;2. 上海嘉华混凝土有限公司, 上海200438摘要:将纯硅酸盐水泥、各种颗粒群匹配(粉煤灰掺量均为40% , 度与水泥胶砂性能的关系, 关键词:水泥胶砂; ; ; ; 2:100927716(2005 05201582030前言随着粉煤灰混凝土技术的不断发展, 粉煤灰混凝土的应用也越来越广泛, 粉煤灰混凝土与不掺粉煤灰的混凝土相比其收缩性和徐变性较小, 其耐久性和保护钢筋的功能等也越来越被人们所重视。它不仅大量应用于大体积混凝土, 也不断尝试应用于道路

2、及桥梁混凝土中, 如何充分发挥粉煤灰在混凝土中的积极作用是许多研究者不断探索的课题。而粉煤灰品质的要求及其品质评定指标的科学性、合理性也受到更进一步的重视。许多研究表明, 现有的粉煤灰品质评定指标已不能充分、合理地表征粉煤灰的品质, 需要寻找新的能够更科学、更合理的表征粉煤灰品质的评定指标。因此, 粉煤灰颗粒群特征越来越受到重视。已有不少研究者展开了对粉煤灰颗粒群形貌的研究123, 其技术也相当成熟, 但是, 虽然粉煤灰的性能在很大程度上影响着粉煤灰胶砂和混凝土的性能, 但这仅仅是一个方面, 还有许多影响因素, 包括粉煤灰与水泥颗粒的堆积密实程度因素。胶凝体系粉体的堆积密度将直接影响到其收稿日

3、期:2005207226作者简介:胡春花(19732 , 女, 上海人, 工程师, 从事市政、公路、土建工程检测工作。净浆、砂浆和混凝土的流动性、硬化体的孔隙率, 从而影响到粉煤灰混凝土的性能, 如:强度、耐侵蚀性、抗渗性和抗冻性等基本性能。1灰色关联分析原理与最紧密堆积方程1. 1灰色关联分析原理4灰色关联分析的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。灰色关联分析的基本原理是考察各种因素之间微观或宏观的几何接近, 根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。曲线越接近, 相应序列之间的关联度就越大, 反之就越小。因此, 灰色关联分析是以分析和确定各因素之间的影响

4、程度或若干个子因素(子序列 对主因素(母序列 的贡献程度而进行的一种分析方法。灰色关联度(X 0, X i 常简记为0i , k 点关联系数(x 0(k , x i (k 简记为ki 。关联度是因素之间关联极性的量度, 其值愈大, 反映子序列与母序列的相关性愈大, 正关联表示子序列对母序列起增进作用; 而负关联则表示子序列对母序列起削弱作用。1. 2最紧密堆积方程5经典的连续堆积理论的主要倡导者是An 2证, 我们可以得出以下认识:(1 在软土地基上以方桩作为桩基础时, 一定要注意施工工艺, 避免基础桩的倾斜。(2 一旦发生基础桩倾斜后, 应具体问题具体分析, 如果在检测后桩无严重断裂情况,

5、可通过有限元计算来确定桩倾斜后地基承载力和沉降量是否满足规范要求, 而不应该草率否定倾斜后桩基的作用。要求。桩的最大拉应力为1628kPa , 小于C30的抗拉强度标准值2000kPa , 最大压应力为5091kPa , 小于C30的抗压强度标准值20000kPa , 满足强度要求。3结论与建议通过以上有限元计算成果和实际观测资料的验2005年9月第5 期159dreasen , 他最早提出了一种基于连续尺寸分布颗粒表2各粉煤灰水泥试样激光粒度分布计算结果(小于该粒径% 颗粒尺寸(m C 1F 1C 1F 2C 1F 3C 1F 42F 1C 2F 2C 2F 3C 2 F 43F 1C 3F

6、 2C 3F 3C 3F 41234562530404550607580901001. 52. 22. 02. 51. 82. 52. 32. 82. 83. 43. 23. 85. 27. 07. 98. 88. 310. 111. 011. 97. 29. 09. 910. 89. 312. 414. 315. 813. 816. 918. 820. 312. 315. 417. 318. 813. 217. 420. 022. 118. 622. 925. 427. 516. 721. 023. 625. 716. 922. 325. 227. 822. 928. 331. 33. 82

7、0. 826. 229. 131. 7426. 930. 133. 28424. 631. 134. 337. 226. 949946931. 539. 943. 246. 432. 5545. 808137. 347. 250. 553. 724563. 066. 669. 147. 960. 464. 166. 65869. 571. 658. 372. 676. 378. 456. 070. 374. 076. 158. 473. 977. 379. 264. 780. 383. 785. 662. 884. 587. 389. 064. 080. 383. 184. 769. 886.

8、 188. 990. 568. 284. 587. 389. 072. 689. 190. 691. 976. 793. 294. 796. 075. 992. 393. 895. 175. 991. 892. 994. 079. 295. 296. 397. 378. 694. 695. 796. 778. 693. 994. 795. 581. 396. 697. 498. 280. 896. 296. 997. 782. 896. 597. 097. 384. 598. 298. 799. 084. 398. 098. 598. 887. 398. 598. 798. 788. 099.

9、 399. 599. 588. 099. 299. 499. 588. 398. 898. 999. 088. 999. 499. 599. 688. 999. 499. 599. 690. 299. 399. 399. 490. 599. 699. 699. 790. 699. 799. 799. 891. 899. 699. 699. 691. 999. 799. 799. 792. 099. 799. 899. 8的堆积理论(即Andreasen 方程 , 但是其方程有少许缺陷, 必须进行修正,20世纪70年代,Dinger 和Funk 通过在分布中引入有限小最小颗粒尺寸Ds对Andre

10、asen 方程进行修正, 提出了著名的Dinger 2Funk 方程, 即为下式。100=nD L -Dnn n S式中:C P T F 对应粒径D 的筛下百分数n 分布模数D L D S 根据Funk 方程, 便可以求得理论最紧密堆积的颗粒群分布。2实验内容与结果2. 1试样制备该研究采用来自云岗的粉煤灰、华新水泥厂生产的纯硅酸盐水泥, 化学成分见表1。通过调节粉磨时间将水泥和粉煤灰用实验室标准磨机磨制成一系列不同的细度。粉煤灰根据粉磨时间的增加分别编号为F 1、F 2、F 3、F 4; 水泥根据粉磨时间的不同分别编号为C 1、C 2和C 3。然后将各水泥和各粉煤灰以水泥60%、粉煤灰40%

11、的比例制成粉煤灰水泥胶砂。表1粉煤灰和水泥的化学组成试样成分含量Loss SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3(%K 2O Na 2O 总和注:表中C 1F 1是将C 1号水泥与F 1号粉煤灰以64的比例混合成混合试样, 以此类推, 下同。表3粉煤灰水泥胶砂性能检测结果指标3d 抗压(MPa 28d 抗压(MPa 流动度(mm 指标3d 抗压(MPa 28d 抗压(MPa 流动度(mm 指标3d 抗压(MPa 28d 抗压(MPa 流动度(mm C 1F 18. 0034. 50138C 2F 118. 2038. 50132C 3F 116. 5033. 80141

12、C 1F 210. 5044. 70148C 2F 223. 9043. 70146C 3F 218. 8040. 00155C 1F 310. 0043. 70168C 2F 322. 3046. 90195C 3F 319. 4042. 80188C 1F 411. 0047. 00175C 2F 419. 5046. 70194C 3F 424. 0042. 90172粉煤灰2. 5652. 6124. 415. 858. 771. 121. 240. 941. 0398. 53水泥1. 0621. 066. 043. 6362. 982. 670. 230. 671. 4699. 80

13、2. 2激光粒度颗料群检测3关联分析计算根据Dinger 和Funk 方程, 以D s =0. 01m ,D L =200m , n =0. 33代入, 可以求得理论最紧密堆积的颗粒群分布。同时以理论最紧密堆积的颗粒群分布为母序列, 各粉煤灰水泥的实际颗粒群分布为子序列, 进行灰色关联分析。结果见表4。表4各序列值及灰色关联度计算结果序列C 1F 1C 1F 2C 1F 3C 1F 4采用L S 2230型的激光粒度仪对上述试样进行颗粒群分布检验, 结果见表2。2. 3粉煤灰水泥胶砂性能试验2. 3. 1煤灰水泥胶砂强度检测按照国家标准G B/T 176711999水泥胶砂强度检验方法(ISO

14、 进行检验。粉煤灰按40%掺入水泥(质量百分数, 后同 , 成型、养护, 测得各龄期强度指标, 结果见表3。2. 3. 2煤灰水泥胶砂流动度试验关联度0. 6230. 6420. 6700. 685序列C 2F 1C 2F 2C 2F 3C 2F 4关联度0. 6830. 6870. 6930. 691序列C 3F 1C 3F 3C 3F 3C 3F 4关联度0. 6600. 6760. 6930. 691按照国家标准G B 24191994水泥胶砂流动度测定方法, 粉煤灰按40%掺入水泥, 混合组成粉煤灰水泥复合胶凝体系, 进行胶砂流动度检验, 结果见表3。4结果分析由表4可知, 同种水泥与

15、同种不同细度的粉煤 16 2005年9月第5期灰混合, 其中有一对粉煤灰水泥的堆积密度是最佳的。从表中, 我们可以看出, 在C 1号水泥匹配的四种粉煤灰中,F 4号粉煤灰与其匹配(即C 1F4 , 其堆积密度更接近于最紧密堆积。同理我们可以得出C 2F 3、C 3F 3的堆积是比较紧密的。比较表3中的性能试验数据, 我们可以知道, 在与同种水泥匹配的四种粉煤灰中,C 1F 4、C 2F 3粉煤灰水泥的强度和流动度都是最大的。性, 主要原因是由加入其中的液相( , 降低其表面能件, 粉体总体颗粒愈细, 达到一定流动度所吸附的水量就愈高; 其次是用于某些活性较高组分的水化反应所需的水, 但这部分水

16、量是很有限的, 再次是填隙水, 胶凝粉体堆积系统内部多多少少存在空隙, 这部分空隙需由水分来填充。通常用的水泥, 由于粒度分布不够合理, 颗粒间的孔隙率较高, 新拌水泥浆体除了满足和易性所需用水量, 还有一部分水将填充于颗粒间的孔隙中, 对浆体和易性没有任何贡献, 造成水泥用水量大。加入一定量的粉煤灰后:(1 可填充于水泥粒子间隙和絮凝结构中, 占据了充水空间, 使原来粒子间隙和絮凝结构中水分释放出来, 使浆体稀化, 此即填充效应; (2 粉煤灰细度合理时, 可使水泥系统达到最紧密堆积, 间隙和絮凝结构中的水分达到最大限度的排除, 同时, 分布在水泥粒子之间的一定数量的粉煤灰微粉可以起到“微珠

17、轴承”的润滑作用, 减小水泥粒子或絮凝结构体之间的粘滞阻力, 达到增加流动性的效果, 即此时的水泥浆体流动度最大。由此可见, 当粉煤灰水泥胶凝体系的总体细度达到最佳级配(或称较紧密堆积、接近最紧密堆积 , 便提高了该体系的流动性; 胶凝体系达到较紧密堆积状态, 粉料中的总孔隙率降低, 平均孔径减小, 大孔数量减少, 小孔数量增加, 孔结构细化, 孔隙分布更为合理, 混凝土更加致密, 从而提高了水泥的抗压强度。因此, 从以上分析可以说明不同细度的粉煤灰与水泥匹配, 当粉煤灰的颗粒粒径达到使所配粉煤灰水泥颗粒群分布与理论最紧密堆积较接近时, 粉煤灰水泥胶砂的各项宏观物理性能指标均较为理想。如:、。

18、(1 运用灰色关联分析原理, 可以确定不同细度的粉煤灰与硅酸盐水泥匹配所制成的粉煤灰硅酸盐水泥的颗粒群分布与根据Dinger 2Funk 方程所确定的颗粒群理论最紧密堆积分布曲线接近程度。(2 Dinger 2Funk 方程可以用来检验粉体颗粒的堆积密实程度, 从而可以粗略地推测出其水泥胶砂性能的优劣。(3 不同细度的粉煤灰与水泥匹配, 当粉煤灰的颗粒粒径达到使所配粉煤灰水泥颗粒群分布与Dinger 2Funk 方程理论最紧密堆积较接近时, 粉煤灰水泥胶砂的性能指标(流动度和龄期强度 均较为理想。参考文献1陈立军, 王永年. 掺细磨混合材水泥颗粒级配与水泥性能的研究J.水泥,1999(22张永

19、娟, 张雄. 高钙粉煤灰颗粒球分布与其活性关系研究J.粉煤灰综合利用,2004(1 .3Tuanlin Niu ,Naiqian Feng ,Jing Yang. Effect of superfineslag powder on cement properties J.Cement and Con 2crete Research ,2002(11 .4邓聚龙. 灰色控制系统M .武汉:华中工学院出版社, 1985,3482355.5D. R. Dinger and J. E. Funk , Amer. Ceram. Soc. Bull. , 1988,675:890内蒙古今年投资13亿元建设

20、上万公里的农村公路2005年内蒙古自治区全区纳入农村通达工程的建设项目多达901个, 覆盖自治区12个盟市的70多个旗县区, 建设规模为10929km , 投资13亿元。在今年的通达工程中, 自治区计划建设三级油路2258km , 四级砂石路8671km , 年内可以再打通不通油路的乡镇54个, 打通不通公路和油路的村926个和123个。per analyzes water load of lining in the condition of different permeation , thus f urther determining the water load problem acte

21、d on back of lining and its change law.K eyw ords :water load , tunnel lining , dispersed seepage , continuous seepage , equivalent 2dispersed seepage , discount coef 2ficient , coupling analysisAnalysis of Three 2Dimensional Finite Element of Foundation after Inclination of Square Piles on Soft Soi

22、l Subgrade Zhan g J i anmi ng , W u J i w ei , Hongw ei (156Abstract :The foundation square piles on soft soil subgrade often occur paper approaches to the influence of the inclination of foundation piles on the with an actual project the paper makes the finite element analysis of the of , the calcu

23、lation results by actual observation data so occurred in later project con 2struction.K eyw , inclination of pile shaft , finite element analysisInfluence of Density of Pulverized Fuel Ash Cement Powder Body Granulation on It s Performance H u Chunhua , W ang L i ang (158Abstract :It puts pure Portl

24、and cement , pulverized f uel ash cement to treat into some samples with different granular group distribution in accordance with different pulverization time and matching. Pulverized f uel ash and cement are made into a serious of pulverized f uel ash Portland cement by various kinds of granular gr

25、oup matching (40%of pulverized f uel ash ad 2ditive amount for checking glue 2sand strength and fluidity. It studies on the influence of the heaped density of pulverized fuel ash cement granular group on pulverized f uel ash cement strength and fluidity by gray connected analysis method. The system

26、deeply studies on the relation of heaped density degree with cement glue 2sand performance so as to provide the theory base for the effective utilization of pulverized f uel ash.K eyw ords :cement glue 2sand , pulverized f uel ash , gray connection , heaped density , fluidityAPPL ICATION OF PR OD UC

27、TSApplication of Lead Core Rubber Support for Vibration Isolation in Highway Bridges Zhao J i anli ang (161Abstract :Through an actual bridge that applies lead core rubber support for vibration isolation the paper analyzes in theory and states the mechanism of lead core rubber support for vibration

28、isolation. Through the actual surveying of the bridge , it collects rich data. And through the comparison of the actual surveying data with the same kind of bridges without vibration isolation , it illustrates that the earthquake reaction is obviously reduced during earthquake after using lead core

29、rubber sup 2port for vibration isolation.K eyw ords :highway bridge , support for vibration isolation , application , design calculationEconomical Evaluation of Applicatio n of HDPE Double 2Wall Bellows Dong H ui (163Abstract :The paper introduces a new pipe material double 2wall bellow with high density polyethylene (HDPE . In com 2parison with traditional reinforced concrete round pipe it evaluates its economy and obtains the following main conclusion :when pipe diameter 800mm , if embedded depth &