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第二节粉煤灰混凝土的技术特性

作者:  来源:  时间:2015-04-27 10:03:36  点击次数:4039


根据上海市建筑科学研究院的研究成果【81】,粉煤灰优质混凝土的技术特性如下:

一、新拌和硬化中的粉煤灰混凝土技术特性

  1、提高混凝土的和易性

  掺粉煤灰的优质混凝土具有良好的和易性。粉煤灰对混凝土和易性的影响,主要原因是增加了浆体的体积。如果采用颗粒较粗的原状粉煤灰,对提高和易性的效果不大,只有采用细粉煤灰才能有效提高和易性,例如,采用上海磨细粉煤灰,其细度为80μm筛余5%,掺量为胶凝材料总量的15%时,坍落度可以增加0.5~10cm,起到了改善新拌混凝土和易性的作用。

2.增大混凝土的流动度和泵送型

1)掺磨细粉煤灰可以配制大流动度混凝土

  大流动度混凝土是为了沉井水下封底和地下连续鹏润土泥浆下浇灌混凝土的需要。这是一种自密性的混凝土,要求混凝土的坍塌落度20cm左右。为了制配大流动度混凝土,过去一般都采取增加水泥用量,提高砂率发办法,成本高,效果也不堪理想。后来,采取掺减水剂的措施,具有良好的效果,但是,但掺减水剂的混凝土的主要外掺料,同时对比试验复合掺加木质素硫磺钠减水剂的效果。表31是试验结果。试验数据表明,用磨细粉煤灰取代四分之一左右的水泥所配制的大流动度混凝土,强度不低于基准混凝土,流动性良好。但是,如果使用不合格的粉煤灰,则效果适得其反。

  (2)掺磨细粉煤灰可以提高混凝土的泵送性能

  由于泵送混凝土具有良好的可泵性,显著地提高大容量混凝土工程的施工进度,特点是有利于高层建筑的施工,因此,泵送混凝土的施工量,在上海已占预拌混凝土总量的80%。在泵送混凝土中掺入磨细粉煤灰可以取得良好的技术效果。

  提高泵送混凝土的强度

  表32是泵送混凝土强度试验结果。单掺磨细粉煤灰时,7d强度可提高10%~17%28d强度可提高26%~30%60d强度可提高14%~28%。而当磨细灰和木钙减水剂双掺时,强度性能更好。7d强度可以提高22%~25%,28d强度可以提高50%~70%60d强度可以提高30%~70%掺磨细粉煤灰和木钙减水剂强度增长速率大,既提高早期强度,也发挥了后期强度。

  改善混凝土的可泵性

可泵性主要决定于混凝土与管壁之间的摩擦力。由于低标号混凝土的水泥用量少,可泵性差,因此,过去规定C15以下的混凝土不得泵送。可是掺如粉煤灰和减水机剂后,可使混凝土在不增加水泥的情况下仍能获得良好的可泵性。在宝电工程中,C2.5C5C15的混凝土在300m水平硬管输送时也没有发生堵塞现在。表33是低标号粉煤灰泵送混凝土的施工实例。



  ③
改善混凝土的和易性

粉煤灰中大量的球形颗粒使混凝土的流动性得到明显改善,在浇灌地点的坍落度一般能达11~15cm,必要时可增至19~21cm。同时,粘聚性得到增强,混凝土在输送管口能呈柱状连续泵出,易于振捣密室。拆膜后表面光洁。

降低泵送压力,减少机械磨损

输送普通混凝土,正常泵压为50~68MPa,而掺和粉煤灰后,可使正常泵压降低为40~45MPa即使坍落度稍有变化,也能保持较稳定的泵压。由于改善了可泵性,使泵车动力消耗及管道磨损大为降低,据水电部大坝施工的经验,泵送粉煤灰混凝土时,泵车的使用年限相当于泵送普通混凝土的两倍。

3.改善混凝土的泌水性

31是混凝土的泌水率曲线。

混凝土泌水率是指混凝土全部泌出的水量混凝土试样中所含水的质量的百分率。

式中  p—泌水率;

   G—试样质量,g

   Vw—泌水总质量。g

   W/C—水灰比;

   X—砂灰比;

   Y—石灰比。

  
  根据图31所示,粉煤灰混凝土的总泌水率小于普通混凝土,说明粉煤灰土不易发生离析,有利于改善混凝土施工时的均匀性,提高混凝土的密实性和耐久性。

  4.降低混凝土水化热

在大体积混凝土中,使用普通硅酸盐水泥,由于水泥水化时硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A)作用发生热量,Ig硅酸盐水泥的总放热量可达502J,因而导致混凝土温度升高以至温差收缩引起的裂缝。在普通混凝土中掺入粉煤灰后,水化热明显降低。表34是混凝土温升状况。由表列数据可知,掺30%粉煤灰与不掺粉煤灰的混凝土相比,绝热温升低27%~33%,最高温升降低30%,并且可以减少或完全不需要人工冷却措施。


  5.
延续凝结时间

35是粉煤灰掺量对凝结时间的影响数据。掺粉煤灰的混凝土终凝时间推后2h,这对施工是有利的,可以满足施工进度的要求。