粉煤灰與化學(xué)外加劑對(duì)商品混凝土性能的影響

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normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>關(guān)鍵詞：粉煤灰； 　化學(xué)外加劑； 　商品混凝土； 　坍落度

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>中圖分類號(hào)： 　TU 528. 52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 　A

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left> 商品混凝土一般采用泵送工藝， 除了滿足強(qiáng)度要求外， 必須具有好的工作性能(坍落度和坍落擴(kuò)展大)、而且保持好的工作性能力強(qiáng)(坍落度損失小)[1]。一般說來， 商品混凝土中摻加粉煤灰與化學(xué)外加劑， 不僅能節(jié)約水泥， 降低混凝土成本， 而且技術(shù)價(jià)值大[2]。商品混凝土需工作性好、坍落度損失小， 尤其在夏天高溫季節(jié)更重要。筆者主要研究粉煤灰、化學(xué)外加劑單摻和雙摻后， 在較高溫度條件下對(duì)商品混凝土工作性及強(qiáng)度的影響。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1　試驗(yàn)用原材料

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 水泥(C) 湖北華新水泥廠普通硅酸鹽525#水泥， 3d膠砂強(qiáng)度23.6MPa， 28d膠砂強(qiáng)度54.7MPa，其化學(xué)成分見表1。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 粉煤灰(FA) 其化學(xué)成分示于表1， 物理指標(biāo)見表2。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3) 化學(xué)外加劑　①高效減水劑(FDN)。萘系水劑， 固含量33.4%， 減水率16.8% ， 其廠家推薦摻量為(0.5～2.0) L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。②緩凝劑(RA)。葡萄糖酸鹽水劑， 固含量41.7% ， 其廠家推薦摻量為(0.1～ 0.15) L/ value="0" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">00 kg 水泥。③緩凝減水劑(WRA )。改性木質(zhì)素磺酸鹽水劑， 固含量36.3%，其廠家推薦摻量為(0.2～0.8) L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4) 砂　湖北潮河黃砂， 細(xì)度模數(shù)2.62， 含泥量1.2%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>5) 石　湖北烏龍泉碎石， 5～value="31.5" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">31.5 mm 連續(xù)級(jí)配， 含泥量0.2% ， 針片狀含量3.2%。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2　試驗(yàn)方法

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 混凝土坍落度和擴(kuò)展度　根據(jù)文獻(xiàn)[3]進(jìn)行坍落度測(cè)定。根據(jù)混凝土坍落試驗(yàn)后， 混凝土的流淌面直徑測(cè)定擴(kuò)展度。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度　根據(jù)文獻(xiàn)[4]進(jìn)行。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>3　試驗(yàn)結(jié)果

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>試驗(yàn)所用的商品混凝土基準(zhǔn)配合比示于表3， 其中W/C = 0.38， 粉煤灰取代水泥率15%， 超量系數(shù)取1.2。試驗(yàn)分別在value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃和value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃條件下進(jìn)行。其中高效減水劑(FDN ) 的摻量為value="1.8" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">1.8 L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥； 緩凝劑(RA)的摻量為value=".125" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.125 L/value="100" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100kg水泥；緩凝減水劑(WRA)的摻量為value=".5" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.5 L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃下單摻、雙摻粉煤灰與化學(xué)外加劑后， 商品混凝土的工作性能隨時(shí)間變化情況(見圖1、圖2)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃下單摻、雙摻粉煤灰與化學(xué)外加劑后， 商品混凝土的工作性能隨時(shí)間的變化情況(見圖3、圖4)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3) value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃下單摻、雙摻粉煤灰與化學(xué)外加劑攪拌成型混凝土后， 在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下商品混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況(見圖5)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4) value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃下單摻、雙摻粉煤灰與化學(xué)外加劑攪拌成型混凝土后， 在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下商品混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況(見圖6)。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4　討　論

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>試驗(yàn)結(jié)果顯示： 混凝土單位用水量一定時(shí)， 萘系高效減水劑具有顯著的增大混凝土流動(dòng)性效果， 但混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失大； 葡萄糖酸鹽緩凝劑少量加入混凝土中， 具有明顯的降低坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失效果； 緩凝型減水劑加入混凝土中， 具有減水增塑作用又有緩凝保塑作用； 粉煤灰作為活性礦物摻料， 超量取代水泥時(shí)， 盡管粉煤灰的減水效果不明顯， 但粉煤灰具有明顯的降低混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失作用； 高溫條件下， 混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失更大。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>具有減水作用的表面活性物質(zhì)定向吸附在水泥顆粒表面， 使水泥粒子呈現(xiàn)電負(fù)性。隨著水泥的水化， 水泥粒子的電性被中和， Zeta電位降低， 顆粒間的靜電排斥作用減弱， 凝聚作用增強(qiáng)。這是混凝土坍落度損失的主要原因[5]。因而， 降低混凝土坍落度損失的方法主要有兩種： 一是不斷補(bǔ)充減水劑， 工程應(yīng)用中可通過摻加緩釋型減水劑來實(shí)現(xiàn)； 二是通過摻入緩凝劑抑制水泥水化來實(shí)現(xiàn)， 但可能降低混凝土的早期強(qiáng)度。攪拌站配制商品混凝土常用這種方法保持混凝土的工作性。關(guān)于粉煤灰在混凝土中能起到降低坍落度和擴(kuò)展度損失的作用， 文獻(xiàn)上研究的并不多。鑒于粉煤灰降低混凝土早期強(qiáng)度， 又具有保塑功能， 類似緩凝劑在混凝土中的影響。作者較詳細(xì)地測(cè)試了粉煤灰的化學(xué)成分。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>其中， 硫、磷較多。作者認(rèn)為， 粉煤灰含有硫酸鹽， 能不斷補(bǔ)充到溶液中去， 起到延緩水泥水化作用， 特別是對(duì)鋁酸鹽水泥礦物而言。磷酸鹽是硅酸鹽水泥的有效緩凝劑， 粉煤灰中的磷物質(zhì)慢慢釋放到混凝土拌和物中，起到了緩凝作用。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)， 粉煤灰與高效減水劑、有機(jī)緩凝劑共同作用于混凝土， 在較高溫度下， 也能配制工作性好(大流動(dòng))、坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失小的優(yōu)質(zhì)混凝土。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>不同溫度下攪拌成型的混凝土， 在養(yǎng)護(hù)條件、配合比等相同條件下， 各齡期的強(qiáng)度相當(dāng)， 說明早期混凝土成型的溫度條件， 明顯影響混凝土拌合物的塑性， 但對(duì)后期相同條件下混凝土的硬化性能影響并不大。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>5　結(jié)　論

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>a. 萘系高效減水劑對(duì)混凝土具有增塑作用， 但商品混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失大。葡萄糖酸鹽緩凝劑降低混凝土早期強(qiáng)度， 但明顯減少商品混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失。緩凝型減水劑在混凝土中具有減水增塑作用又有緩凝保塑作用。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>b. 粉煤灰中含有硫、磷， 在商品混凝土中緩慢釋放， 具有明顯降低混凝土坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失作用。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>c. 使用粉煤灰、高效減水劑與有機(jī)緩凝劑， 在較高溫度下， 能配制出工作性好、坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失小的優(yōu)質(zhì)商品混凝土。