粉煤灰混凝土

1、C30粉煤灰混凝土性能研究研究论文 粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下。有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶的水化硅酸钙凝胶，不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。粉煤灰的这种作用称为火山灰效应。 除了火山灰效应外，粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性的改善还有另外两个原因：第一，形貌效应。粉煤灰的主要矿物组成是玻璃体，这些球形玻璃体表面光滑、粒度细、质地致密、内比表面积小、对水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制备需水量减小，降低了混凝土早期干燥收缩，使混凝土密实性得到很大提高；第二，填充效应。粉煤灰中的微细颗粒

2、均匀分布在水泥颗粒之中，不仅能填充水泥颗粒间的空隙，而且能改善胶凝材料的颗粒级配，并增加水泥胶体的密实度。因此，形貌效应、填充效应和火山灰效应并称为粉煤灰改善混凝土性能的三大效应。用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB 1596-91）标准。2负压筛法）水泥细度就是水泥的分散度，是水泥厂用来作日常检查和控制水泥质量的重要参数。水泥细度对水泥强度有较大的影响，同时对水泥体积安定性，干缩都有影响，并会影响水泥的产量和能耗。试验方法1.筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至40006000Pa范围内。 2.放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着

3、在筛盖上，可轻轻地敲击，使试样落下。筛毕，用天平 称量筛余物。 3.当工作负压小于4000Pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。水泥试样筛余分数按下式计算： FRs/ W ×100  (2-1)式中：F水泥试样的筛余百分数，；       Rs水泥筛余物的质量，g;       W水泥试样的质量，g； 结果计算至0.1。 筛余百分数为5%，,符合使用条件。.2.2.砂石试验砂的筛分试验1.试验仪器： 试验圆孔筛 、天平、摇筛机、浅盘和软硬毛刷、烘箱。2.试样的制备：先将

4、粒径大于10mm的颗粒筛除，并算出筛余百分率。如果试样的含泥量超过5%，应先用水洗烘干至恒重再进行筛分。取每份不少于550g的试样两份，分别倒入两个浅盘中，置于烘箱至恒重冷却至室温后备用。3.试验步骤：(1)称量烘干了的砂500g，倒入按筛孔大小顺序9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm排列的套筛的最上一个筛内。加盖后，将其装入摇筛机内固紧。(2)摇筛10分钟后取出套筛，按筛孔大小尺寸，在清洁的浅盘上逐个手筛，直至每分钟筛出量不超过试样总量的0.1%时为止，通过的颗粒并入下一筛中，按此顺序进行，直到每个筛筛完为止。(3)称量各筛筛余量，精

5、确至1g，最后各筛的筛余试样的质量和浅盘中剩余试样的质量的和与筛前试样的质量相比，其差值不超出总质量的1%。试验结果见表2-2。(4)细度模数Mx的计算： Mx= (A2+A3+A4+A5+A65A1)/ (100A1) （2-3）式中： A1、A2 、A3 、A4 、A5 、A6依次为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm筛上的累计筛余百分率。(5) 试验结果结合砂的颗粒级配进而得出结论：该砂细度模数为2.2，属细砂。砂的表观密度试验1.试验仪器：天平、容量瓶、浅盘、烘箱、烧杯、干燥器、铝制料勺等。2. 试样的制备：将缩分至650克的试样在105&

6、#177;5烘干箱中烘干至恒重，并在干燥容器中冷却至室温备用。3. 试验步骤：(1）称取烘干的砂子试样300克（m0）,装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中，摇转容量瓶使其在水中充分搅拌以排除气泡。(2）塞紧瓶塞，静置24小时后打开瓶塞，再用滴管添水，使水面于瓶颈刻度线齐平，塞紧瓶塞，擦干瓶外的水分，称其质量m1(g),精确至1 g。(3）倒出瓶中的水和试样，洗净瓶内外，再注入冷开水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量m2(g)，精确至1 g。（4） 试验结果该砂的表观密度按下式计算： = m0 /(m0+m2m1) a11000kg/m3  （2-4）该试验的结果见表2-2。试验

7、号砂的质量m0 (g)瓶，水的质量m2 (g)砂，瓶，水的质量m1 (g)砂的表观密度（kg/m3）13006097932580表2-2砂的表观密度试验砂的堆积密度1.试验仪器： 案秤、容量筒、烘箱、漏斗、料勺、浅盘、直尺。 2.试验步骤：（1）称取试样1.5升,并且称量容量筒质量m1(kg) ,精确至1g。用料勺或漏斗将试样徐徐装入容量筒内，出料口距容量筒口不应超过5cm，直至试样装满超出筒口成锥形为止。（2）用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反的方向刮平，称其质量m2(kg)，精确至1g。（3）试验结果见表2-3该砂的表观密度按下式计算： 0=（m2m1）/V （2-2） 试验号筒的质

8、量m1(kg)砂，筒的质量m2(kg)筒的体积V（m3）砂的堆积密度0（kg/ m3）1582203510051445.7表2-3砂的堆积密度试验级5% 级8 % 级15%2.3.1粉煤灰需水量比试验：需水量比试验方法： 按GB/T2419测定试验胶砂和对比胶砂的流动度，以二者流动度达到130mm140mm时的加水量之比确定粉煤灰的需水量比。1 材料 水泥：GSB141510强度检验用水泥标准样品。 标准砂：符合GB/T176711999规定的0.5mm1.0mm的中级砂。 水：洁净的饮用水。2 仪器设备 天平：量程不小于1000g，最小分度值不大于1g。 搅拌机：符合GB/T17671199

9、9规定的行星式水泥胶砂搅拌机。 流动度跳桌：符合GB/T2419规定。3 试验步骤（1）胶砂配比按表2.-4。胶砂种类水泥/g粉煤灰/g标准砂/g加水量/mL对比胶砂250750125试验胶砂17575750按流动度达到130mm140mm调整表2-4（2）试验胶砂按GB/T17671规定进行搅拌。（3）搅拌后的试验胶砂按GB/T2419测定流动度，当流动度在130mm140mm范围内，记录此时的加水量；当流动度小于130mm或大于140mm时，重新调整加水量，直至流动度达到130mm140mm为止。4 结果计算需水量比按式（2-1）计算：X=（÷）× （2-1）式中：X需

10、水量比，%；计算至1%。L1试验胶砂流动度达到130mm140mm时的加水量，ml；G对比胶砂的加水量，ml。图3.1 表3.2 图3.2由上图所示，1外加剂只有在其掺量达到一定范围内，才能产生效果，过少则几乎不起作用，过多不会有更好的效果或造成流动度的经时损失增大。上诉两种外加剂的最佳掺量都在1%左右。 1水泥矿物组成的影响影响水泥适应性的主要是水泥矿物中的铝酸三钙(C3 A)及硅酸三钙(C3S)的含量，试验分析水泥中C3 A含量低而C3S含量高对外加剂适应好，而C3A含量越高，适应效果越差。2调凝剂的影响（1）调凝剂(石膏)的形态水泥常用调凝剂为石膏(硫酸钙)，石膏又分为二水石膏(CaSO

11、42H，O)(又称生石膏)，半水石膏(CaSO412H2O)(又称熟石膏或烧石膏)，硬石膏(CaSO4)(又称无水石膏或天然石膏)。根据有关标准，三种石膏都可作水泥调凝剂使用，而其中硬石膏溶解性能较差，一些外加剂如糖钙、木钙等与硬石膏同用，不但不能促进石膏溶解，反而会降低硬石膏的溶解度，使水泥因缺少调凝成份而产生速凝等异常凝结。（2）石膏的细度如石膏研磨细度不够，会影响石膏的溶解性，即使运用二水石膏也会产生速凝等现象。（3）石膏的用量在C3A含量偏高的水泥中，调凝剂仍按常规用量(35)，无论选用何种石膏，混凝土凝结时问都会提前，这主要是水泥中C3A水化怏，C3A含量增加，少量行膏不能满足它生成

12、胶状钙矾石，从而影响了石膏的凋凝效果。（4）石膏研磨温度水泥厂为了缩短热料冷却时间，经常将温度还较高的熟料与膏同磨，二水石膏往150高温下会脱水成为半水石膏，温度阿高至160以上， 水石膏还会成为溶解性较差的硬石膏影响水泥的适应效果。3碱含量的影响(1)水泥中的碱主要来源于所用原材料，特别是石灰和粘土，当然这些碱相当一部分可以在水泥生产中挥发，但许多水泥厂为了节约能源，将挥发废气进行同收利用，这就使挥发的碱又沉淀下来，无形中使水泥含碱革增高。(2)减水荆用于高碱水泥，减水率会急剧下降。试验表明，减水剂用于高碱水泥，混凝土增强效果下降，体积稳定性不好。（3）缓凝剂的作用机理是能够吸附在水泥颗粒的

13、表面，形成一层吸附膜，在一定时间内有效地阻止水泥水化，而大量的碱会破坏吸附膜，使水泥继续水化，失去了缓凝作用，如将缓凝剂用于有一定保塑要求的混凝土，则会加速坍落度损失，达到保塑保坍效果。4水泥细度的影响许多混凝十工稃为缩短l 期，要求所用水泥有一定早强效果，而提高水泥细度最有效的方法，水泥过细水化速度怏，水化热高同时水泥比表面积的增加，更加降低了液相中残留外加剂溶度，增加了液体粘度，不能适应泵送，预拌混凝土要求。另外，过细水泥还会降低混凝土中的含气量，降低混凝土的抗渗、抗冻性能。154.改善外加剂对水泥适应性的措施(1)改变外加剂的掺入时间，即采用后掺法或滞水法，这种方法效果比较明显。(2)适

14、当增加外加剂的掺量，增加混凝土中外加剂残留率也有比较明显的效果。(3)掺入部分活性掺合料。试验证明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料，在满足一定的技术要求条件下与外加剂同掺，不但节约水泥，改善混凝土工作性，提高混凝土强度，还能改善外加荆对水泥的适应性。(4)正确设计调整混凝土配合比，在不影响工作性的前提下，保证石膏有一定的溶解度。(5)有效控制液相中ca2+、OH一、SO4 2-离子的平衡。(6)采用多种复合外加剂。多品种外加剂的复合使用，不只是外加剂性能上的取长补短，更重要的是不同分子结构的外加剂同掺，由于分子间的相互作用，应用技术效果有较为明显的提高。将普通减水剂与高效减水剂同掺，在总掺

15、量不变的情况下，减水率增加了1520。在减少15总用量情况下，减水增强性能不变，不但降低了成本，混凝土有些性能比单一掺用还有所提高，对水泥适应性也有所改善。165.技术经济分析5.1技术分析聚羧酸系减水剂对用水量敏感，施工时对水量控制是关键。针对不同环境，聚羧酸系减水剂使用量不同，不可只用一个配合比用在全部环境下，需要施工人员根据情况随时调节水胶比。聚羧酸系减水剂对施工人员，施工设备有较大的要求，这可能是制约它快速发展的最重要的原因。5.2经济分析聚羧酸减水剂的单价相比于其它减水剂要高一些，但在同一水胶比情况下，使用量聚羧酸系减水剂最低，综合起来，聚羧酸系减水剂要比其他减水剂要便宜10%-20

16、%。聚羧酸减水剂属于绿色外加剂，不会对环境有伤害。聚羧酸系减水剂的原材料来源广泛。鸣 谢在导师何锦云教授、韩丽博士的悉心指导下我终于完成了毕业设计的全部内容。在整个设计的选题、试验方案的确定、具体试验研究以及论文的撰稿、定稿过程中，两位老师都倾注了大量的心血。导师渊博的知识、敏锐的洞察力、精辟的见解、严谨细致的治学态度、丰富的实际工程经验，以及所给予我的孜孜不倦的教诲，帮助我顺利开展了大学阶段的论文及试验工作，令我终生受益。再次感谢何老师，李老师，单老师，韩老师，梁老师对我的谆谆教诲，伴我走过了人生最重要的四年大学生活。四载教诲，师恩难忘，你们的教诲将帮助我面对人生道路上的一切艰难险阻。本文在

17、试验过程中还得到了建材实验室的全体老师以及林韦、郭财茂、刘长林、耿广证等同学的热心指导与帮助，在此一并向他们表示诚挚的感谢。感谢宿舍的兄弟对我的帮助和宽容，对我的默默支持。我非常感谢教育培养我多年的父母以及所有关心、帮助我的老师、同学和朋友，他们的支持和理解是我现在努力的动力和将来成功的基石。最后，祝愿我生命中遇见的所有的人健康、平安、开心！12杨绍林，田加才，田丽.新编混凝土配合比实用手册.中国建筑行业出版社.杨绍林，田加才，田丽.新编混凝土配合比实用手册.中国建筑行业出版社. 4 混凝土外加剂及其应用技术新进展，中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会M.北京：北京理工大学出版社，2009. 5 6 聚羧