粉煤灰混凝土抗压性能的试验

1、浅析粉煤灰混凝土抗压性能的试验 随着粉煤灰混凝土的大量应用，为了减少不必要的损失。因此，我们需要研究粉煤灰对混凝土的影响，本文从试验设计、试验方法，以及试验结果分析这三个方面对粉煤灰混凝土抗压性能的试验进行分析、阐述。标签： 粉煤灰;混凝土;抗压性能;试验一、前言随着国家工业的发展进而煤炭的大量应用，每年我国都要排放大量的灰渣，且灰渣年产量逐年递增，将讲给我国的生态环境和经济建设造成巨大的影响和压力。粉煤灰混凝土技术的应用不仅可以实现资源上的节约利用，还可以起到保护环境的作用，同时还能提高混凝土的质量，提高混凝土的品质，从而降低混凝土的综合成本。因此，我们应该大力发展粉煤灰的综合利用。二、试验

2、设计1.试验原材料试验用水泥为P.042.5水泥，其28d抗压强度和抗折强度分别为45.5MPa和9.1MPa;粉煤灰为宁夏大坝电厂生产的I级粉煤灰，细度为4.8%，需水量比为9l%，烧失量为0.47%;细骨料为宁夏粗沙，细度模数为2.8，表观密度为2.66g/cm3，含泥量为3.7%;粗骨料为宁夏银川镇北堡碎石，堆积密度为1344kg/m3，吸水率为O.5%;高效减水剂采用NF一5A减水剂，引气剂采用JOP引气剂。（1）水泥：沈阳冀东水泥有限公司生产的盾石牌P.042.5水泥;（2）砂：粗砂，含水率为5.14%，密度为2564kg/m3，细度模数?=2.6;（3）碎石：采用最大粒径为31.5

3、mm的碎石，含水率为2.0%，密度为2732kg/m3。2.试验配合比设计及试件制作试验采用强制式搅拌机进行拌合，先干拌后湿拌，试件用标准铸铁试模浇筑机械振动成型后，自然养护。水泥+粉煤灰：水：砂：石=1：0.43：2.06：2.27，本试验配合比设计见表1。三、试验方法试件尺寸为150mm150mm150mm。试验以不含粉煤灰且坍落度为79cm的C30混凝土记为混凝土0，掺入级粉煤灰的混凝土记为混凝土1，掺入级粉煤灰的混凝土记为混凝土2。掺的粉煤灰等质量替代水泥，混凝土1、混凝土2中粉煤灰的替代量分别为0%、20%、40%、60%、60%和80%。运用绝对体积法，根据JGJ55-2000普通

4、混凝土配合比设计规程进行配合比设计。砂的含水率为5.14%，石子为2.0%。将配置后搅拌好的拌合物装入试模之后，放在振动器上振动3-5min，在试件表面覆盖塑料袋以防止水分挥发，24h后拆模，放入养护室按照GBJ81-85普通混凝土力学性能试验方法养护成型。每组6个试件，分别养护7d、28d、60d后进行抗压强度试验和其它试验。1.抗压强度试验按GBJ81-85普通混凝土力学性能试验方法进行混凝土抗压强度试验，混凝土拌和物实测坍落度均在100mm以上。2.抗氯离子渗透试验本试验混凝土抗压强度等级控制在C30C50，参照国际标准ASTMC1202-97推荐的方法快速测定混凝土的抗氯离子渗透性。具

5、体方法是将试件进行真空饱水，然后施加60V直流电压！再每隔30min测量一次通过试块的电流，持续6h，计算总电量Q，然后按库仑试验判定准则，判定混凝土氯离子渗透性能等级。3.抗钢筋锈蚀快速试验参照TJT270-97水运工程混凝土试验规程中的“混凝土中钢筋腐蚀快速试验（海水）”方法进行试验，混凝土保护层厚度为30mm，浸烘循环次数为5。四、试验结果分析1.混凝土轴心抗压强度根据水工混凝土试验规程（SL3522006）的相关规定，进行混凝土弹性模量试验，试验结果见表2。可以看出，与不掺粉煤灰的混凝土相比，随着龄期的增加粉煤灰混凝土抗压强度逐渐增大，并且早期强度偏低，后期強度总体上增长较快，其中60

6、d龄期时，气的抗压强度增长率高达30%。其主要原因是，粉煤灰取代水泥，使混凝土中水泥用量降低，早期水化产物生成量大大减少;粉煤灰与水泥进行二次水化反应发挥胶凝作用，必须首先破坏粉煤灰中微珠表面致密的玻璃质表层以及Ca（OH），和CSH在粉煤灰颗粒表面形成的包裹层，而这一过程是比较缓慢的。同时，大掺量粉煤灰稀释了水泥颗粒，进一步阻碍了早期强度的形成，随着龄期的增长，粉煤灰活性提高，火山灰反应速度加快，活性效应和胶凝作用越来越明显，从而使混凝土后期强度增长很快。由A4与A5两组试件可以看出，大掺量粉煤灰混凝土的强度随水胶比的减小而增大，其中凡的粉煤灰掺量高达60%，其28d抗压强度已经满足强度要求

7、，并且后期强度还有很大增长幅度，因此可以在满足工程要求的前提下节省大量水泥。当粉煤灰掺量增加到80%时，强度明显降低，原因是粉煤灰替代水泥用量增大，起激发作用的Ca（OH）：含量减少，使粉煤灰的水化环境劣化，从而导致强度降低。综上所述，水胶比为O.35、粉煤灰掺量为60%的混凝土，既能节省大量水泥，强度又能满足工程要求，既经济又安全，是最为理想的配合比。2.混凝土抗压弹性模量及其与抗压强度的关系从表2可以看出，粉煤灰混凝土的抗压弹性模量随着龄期的增加有增强的趋势，但增幅较小。由A1与A2、A5与A6比较可知，抗压弹性模量随着粉煤灰掺量的增加而减小。由A4与A5可知，抗压弹性模量随着水胶比的减小

8、而增大。另外，有研究表明，在强度相近时，煤灰混凝土的抗压弹性模量要高于普通混凝土。原因是，粉煤灰的火山灰反应在整个水化过程中均进行，使含粉煤灰的混凝土更加密实，抑制了混凝土的变形。粉煤灰混凝土的抗压弹性模量与抗压强度成正比，抗压弹性模量与抗压强度比随着粉煤灰掺量的增加有一定程度的提高，但其提高是有限的。其中28d龄期时，A5与A6的抗压弹性模量与抗压强度比增加幅度较大，原因可能是粉煤灰掺量较大，导致早期强度偏低，而粉煤灰掺量对抗压弹性模量的影响较小，从而使比值变化较大。3.混凝土极限拉伸值、抗拉强度和抗拉弹性模量根据水工混凝土试验规程（SL3522006）的相关规定进行混凝土极限拉伸试验，试验

9、结果见表3。可以看出，粉煤灰混凝土的抗拉强度和抗拉弹性模量都有随着龄期的增加而增大的趋势。由B1与B2、B5与B6比较可知，粉煤灰混凝土的极限拉伸值，抗拉强度和抗拉弹性模量随着粉煤灰掺量的增加均有减少的趋势，但极限拉伸值的降低率比抗拉强度的降低率小。如60d龄期时，B2的抗拉强度下降了7%，而极限拉伸值仅下降了2%;B6的抗拉强度下降了17%，而极限拉伸值仅下降了8%。试验结果表明，掺加粉煤灰后，混凝土极限拉伸值、抗拉强度和抗拉弹性模量都有不同程度的下降，特别是粉煤灰掺量较大时，下降程度更为明显，因此对抗裂性能要求较高的混凝土结构，不宜掺加过量的粉煤灰。4.混凝土拉压弹模比与拉压比混凝土轴心抗

10、拉强度与轴心抗压强度比（拉压强度比）和抗拉弹性模餐和抗压弹性模量比（拉压弹模比）见表4。可以看出，拉压弹模比为0.909一1.172，说明抗拉弹性模量和抗压弹性模量在数值上基本是相等的。C1与C260d龄期拉压弹模比值比28d龄期拉压弹模比值大，C5与C660d龄期拉压弹模比值比28d龄期拉压弹模比值小。原因可能是，粉煤灰掺量较小时对抗拉弹性模量影响较大，掺量较大時对抗压弹性模量影响较大。由C1、C2和C5、C6可以发现，28d龄期拉压强度比，随着粉煤灰掺量的增加有增大的趋势，原因可能是粉煤灰掺量对早期抗压强度影响比对抗拉强度影响大，随着粉煤灰掺量的增加，抗压强度降低的速率大于抗拉强度降低的速率;60d龄期拉压强度比随着粉煤灰掺量的增加有减小的趋势，可能是后期抗压强度增长率升高导致的。五、结语通过实验结果分析可以得出，不同的粉煤灰掺量，对于混凝土的影响是不尽相同的，而且粉煤灰的掺量的多少只会影响混凝土的部分性能，并不能全不要起到影响，因此，在进行粉煤灰掺入时，应该严格按照规章进行，以求达到最佳的性能，减少不必要的损耗，降低混凝土的成本。参考文献：1汤泳