粉煤灰掺量对混凝土早期裂缝的影响
粉煤灰对混凝土早期性能影响的实验研究
高， 混凝土的早期强 度形成越 慢 。但 随着龄期 的增 长 ， 凝 混 土强度慢慢增加 ， 期强度 比不掺加粉煤灰要高 。所 以粉煤 后 灰对混凝 土的早期强度形成有一定的抑制作用 ， 但对后期 强 度有很大 的提高作用 。
增加而逐渐降低 ， 其降低速率 逐渐 降低 ， 渐渐趋于 并且 曲线
平坦 。
式 中： 为抗开裂性能 比， 表示提高 ， 正值 负值表示 降低 ， ； ％ 为需要检测 的掺入水泥砂浆 中外掺材料 的开裂指数 的平 均值 ，ｍ； ｏ ｍ Ｗ 为基准砂浆的开裂指数平均值。
收稿 日期 ：０ １ ０—１ ２ １ —１ ９
２ ｌ ） 粉 煤 灰 ｏ ０ｎｎ ； ｌ
２ 实 验 内容 与 试 验 方 法 粉煤灰是混凝 土常用 的矿物混合料 ， 本文通过试验 中要
探究不 同掺量的粉煤灰对混凝土浆体早期工作性能 的影响。 混凝土早期抗 裂实验 按照 《 中华人 民共 和 国建材行 业 标准 Ｊ ／ ５ —２０ ｝ Ｃ Ｔ９ １ ０ ５ 水泥砂 浆抗裂性 能试 验方法来进行 。
４ 早期 抗 裂 实验 结 果 表 ３ 各 组 件 开 裂 性 能《 丑罐 比
加 ∞ ∞ ∞ 如 ∞ Ｏ
力学实验按 照 《 通混 凝 土力 学 性 能试 验方 法 标准 Ｇ ／ 普 ＢＴ ５０ １ ２ ０ ｝ ０ ８ — ０２ 方法 ， 进行抗 压强 度实验 ， 轴心抗压强度实 验 ，
２１ ０ ２年 第 １ ０期 （ 总第 ２４期 ） ２
黑 龙江 交通科技
ＨＥ Ｌ ＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｏ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴ ＮＧ Ｅ Ｏ Ｋ Ｊ
Ｎｏ． ０， ０ ２ １ ２ １
（ ｕ ｏ２ ） Ｓ ｍ Ｎ ．２ ４
粉 煤 灰 对 混 凝 土 早 期 性 能 影 响 的 实 验 研 究
粉煤灰对混凝土塑性收缩开裂性能的影响
单位面积 的总开裂面积 ： ＝ｏ ｂ —ｎ， ２ ｃ ・ （ ２ｍ ） ｍ
式 中， 为第 ｉ 厶、 根裂 缝的长度 、 最大 宽度 ， ｍ； ｍ Ⅳ为总裂缝 数 目， ； 根 Ａ为试验平板面积 ， ．６ ２ Ｏ３ ｍ 。 （） 评定 标准 ： ３ 试件早期抗裂性能等级 的评价标 准则如下 ： ①仅有非 常细 的裂纹 ； ②平均 开裂 面积 ， ＜
１ ２
低
温 建
筑
技
术
２ １ 年第 ５ （ ００ 期 总第 １３ ） ４期
粉 煤 灰 对 混 凝 土塑 性 收 缩 开 裂性 能 的影 响
史延 田
（ 黑龙江省建筑材料工业规划设计 研究院 ， 哈尔 滨 １ ００ ） ５０ ０
【 要】 采用平板试验法研究水胶比和粉煤灰对混凝土塑性收缩开裂性能的影响规律。结果表明： 摘 混凝
，１
（） ２
（） ３
减少界面过渡层 的薄弱环节 ， 使其更能抵抗 较 大的毛 管压力 。水 胶 比较低 时 ， 拌合 物体系 的整体 性和粘 聚 性较好 ， 的塑性沉降较小 。因此 ， 产生 在上述各种 因素
的综合作用 下 ， 胶 比较 低 时 ， 性收缩 裂缝 宽度 及 水 塑 总面积均较小 Ｊ 。
型钢 ， 高度 的 中心处 安装 水平 的 约束钢 筋 ， 在其 当平
（ ） 试 验方法 ： 所周 知 ， ２ 众 无论 是混凝土 的温度
变化还是收缩都不 会直接造 成开裂 ， 只有混凝 土的变 形受到约束 ， 产生应 力才 有可 能 出现开裂 现象。各 国 学者研究混 凝土早期 开裂 的试验方 法不尽相 同 ， 没 还
煤灰 ， 能指标 见 表 １ Ｕ Ｆ一５高效 减水 剂 ， 性 ；Ｎ 减水 率
对混凝土早期裂缝防治的探讨
6zyj 职业技术对混凝土早期裂缝防治的探讨职业技术混凝土裂缝非常普遍,原因很复杂,常见原因有7大类40余种。
不少混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,因此必须重视对混凝土裂缝的分析、研究与防治。
1混凝土早期裂缝产生的原因1.1混凝土的体积变化在混凝土中,影响其体积变化的因素较多,这里仅就主要者略加介绍。
(1)水泥浆的化学减缩水泥在其水化过程中,由于无水的熟料矿物转化为水化物,因此水化的固相体积要比水化前大得多。
但对水泥———水体系(水泥浆)的总体积来讲,却是缩小的。
发生减缩作用的原因,是因为水化前后反应物和生成物的平均密度不同。
据有关资料,对于硅酸盐水泥来说,每100g 水泥的减缩总量达到7～9ml,可以占到整个混凝土体积量的2%,由此可见,水泥浆化学减缩值是相当大的。
(2)混凝土的失水收缩由于温湿度的变化,引起混凝土中水分的变化,伴随着混凝土失水的过程,必然会产生混凝土的失水收缩。
一般混凝土的失水收缩值在0.3～0.6mm/m,远远超过由于化学作用引起的化学减缩。
(3)混凝土的塑性收缩这种情况通常发生在混凝土浇捣后数小时,混凝土仍处于塑性状态的时候。
由于天气炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快,以及混凝土水化热高等情况的产生,使混凝土的体积早期就发生收缩,容易产生早期塑性收缩裂缝。
1.2混凝土缩性坍落引起的早期裂缝这种情况在大厚度浇捣部位的混凝土浇筑半小时到数小时即可发生,其原因是由于混凝土的塑性坍落受到模版或顶部钢筋的抑制,或是模板沉陷,移动或是斜面浇筑的混凝土向下流淌,或是在过分凹凸不平的基础上进行浇筑,使混凝土在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够。
裂缝通常在浇筑后1～3小时就会出现。
1.3混凝土早期的温度裂缝水泥水化过程中产生大量的热量,每克水泥约释放出50.2J 的热量,从而使混凝土内部温度升高,水泥水化热一般在1～3天内可放出热量的50%。
因此由于热量的传递、积存,使得混凝土内部的最高温度大约在浇筑后3～5天内发生。
矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响
矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土性能的影响1，矿粉比表面积在430～520m2/kg之间,掺量在30%～40%范围,增强效应表现得最为显著。
2，单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,可能对混凝土泵送带来一定的不利影响。
3，矿粉和?级粉煤灰复配配制混凝土,可以充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土的坍落度增加,和易性和粘聚性变好,泌水也得到了改善,同时混凝土成本可显著降低。
(2)矿粉以及矿粉+粉煤灰对混凝土耐久性的影响1)降低混凝土水化热。
对要求严格控温的大体积混凝土，矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合，降低了混凝土的水化热，可以有效地减少混凝土早期温缩裂缝的出现。
2)大幅度提高了混凝土抗渗性能。
3)保证了抗碳化能力。
在达到相同强度的条件下掺矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土具有相同的抗碳化能力。
4)保证了抗冻融能力。
矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土在强度和含气量相同的条件下抗冻融能力基本相同;适当掺加引气剂，适当的含气量和间距系数对提高混凝土的抗冻融能力十分必要。
5)混凝土收缩。
考虑前3d的自收缩，无论是配制c30混凝土，还是配制c50混凝土，采用单掺矿粉，与基准混凝土相比，收缩值均无明显变化。
6)混凝土抗裂性能。
矿粉与粉煤灰复掺改善抗裂性效果优于矿粉单掺。
混凝土早期强度对混凝土早期抗裂性有重要影响，混凝土24h强度越高，混凝土早期越易开裂。
混凝土早期抗裂性与早期强度之间可能存在一个临界值，小于该强度值，混凝土不易开裂，大于该强度值，混凝土容易开裂。
该值与环境条件及约束状态有关。
粉煤灰、矿渣粉及二者复合使用存在的问题尽管粉煤灰与矿渣粉复合使用能够优势互补,但不是随便复合就能够达到应有的目的。
为了更好地发挥二者各自的优势,应选择合适的复合方式和复合比例。
本人根据以往的使用经验认为:最佳方案是?级粉煤灰与比表面积400m2/kg以上的矿渣粉复合,配制低强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量,配制高强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量;其次是?级粉煤灰与350～400m2/kg矿渣粉复合,配制低强度等级混凝土时粉煤灰的量大于矿渣粉的量;配制高强度等级混凝土时矿渣粉的量大于粉煤灰的量;最后是?级粉煤灰与比表面积350～400m2/kg的矿渣粉复合或?级粉煤灰与400m2/kg以上的矿渣粉复合,前者比较适合配制高强度等级混凝土,后者比较适合配制低强度等级混凝土。
掺粉煤灰混凝土断裂性能的试验研究
＝ ＝ ＿
ｎ
ｃ）ｘ（ ｃ） ：ｅｐ 一
（） ４
时， 裂缝失稳 断裂 。 中 ， 为应力强度 因子 ， 为起 其 称为双 Ｋ断裂参数 。
裂韧度 ， 为失稳韧度 。 和
式 中， ＝一（ ． ３ ＋Ｉ １ｖ Ａ ２２ｖ ． ６ ＋０ １ ） （ ．７ ／ １一口） ，
有所减少 ， 但不 显著 ， 说明掺量为 ３ ％的粉煤灰对混凝 土的断裂 韧性影 响较小 。 ０
【 关键 词】 混凝土 ； Ｋ断裂模型 ； 双 粉煤 灰
【 中图分类号】 Ｔ ５８２ Ｕ２ ．
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章 编号】 １０ — ８４ ２１ ）６ ０ １ — ２ ０１ ６６ （００ ０ — ０３ ０
３０ Ｏ １ ０ ６； ４ ．杭州市河道整治建设指挥部 。 杭州 ３ ０ ０ ） １ ０ ９
【 摘
要 】 通过 三点弯曲梁试验 ， 运用双 断裂 模型研究 了混凝土在不 同龄期 （ ｄ ３ 、ｄ ２ ｄ 下的断裂性 １ 、ｄ ７ 、８ ）
能。为了体现粉煤灰对混凝土的影响 ， 文选用 了两 种配合 比的混凝 土进行 了 比较研 究 。对 实验结果 的分析表 本 明： 随着龄期 的增加 ， 粉煤灰混凝土的拉压 比增长快于普通 混凝 土 ； 同一龄期 下 ， 粉煤灰 混凝 土的双 断裂参 数都
图 ２ 断裂扩展区应力分布
厚 度为 ０ ７ ｍ的 白铁片来 预制裂缝 ， 混凝 土初 凝前 取 出 ．ｒ ａ 在
＝
２
铁 片。本试 验采用万能液压试验机 ， 加载速度为 １ ／ 。 ５Ｎ ｓ
２ 开裂 模 型
√ ［ ＋÷ ｕＣ— ＿ 詈 ２ Ｆ Ｄ ＝ ３ ＋ｕ
（） ２
—
粉煤灰掺入混凝土中的作用
粉煤灰掺入混凝土中的作用
（1）混凝土和易性得到改善
掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性，粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少塌落度的经时损失。
（2）混凝土的温升降低
掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
（3）混凝土的耐久性提高
由于二次水化作用，混凝土的密度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等，同时由于粉煤灰比表面积大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸附水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游碱数量的减少可以抵制或减少碱集料反应。
通常Ⅲ级粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
（4）变形减小
粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土，粉煤灰的减水效应，应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性干裂与普通混凝土基本一致或略低。
但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
（5）耐磨性提高
粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但养护不良导致耐磨性降低
（6）成本降低
掺加粉煤灰的混凝土，在同等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%－15%，因而可降低混凝土成本。
粉煤灰对混凝土性能的影响
1、粉煤灰对混凝土和易性的影响在优质（如I级）粉煤灰中大量的微型颗粒对混凝土中较大颗粒骨料之间的啮合产生润滑作用，减少用水量，一般优质灰可减少用水量5％～8％：另一方面由于粉煤灰的密度较低（只相当水泥密度的2/3）在用等量取代水泥时，掺加粉煤灰后混凝土体积中胶凝材料增加，从而增大了混凝土的塑性。
由于优质粉煤灰具有减水作用，使用水量降低，同时，粉煤灰中微型颗粒填充混凝土的内部孔隙，从而改善混凝土内部结构，进而使混凝土内部的原先相互连通的孔隙被其阻隔，内部自由水不易流动，泌水性能得到改善，而富有粘聚性，提高混凝土搅拌过程中的各项性能，这种性能的提高尤其适用于混凝土用于泵送运输方式。
混凝土泵送运输情况下，掺入一定比例的粉煤灰，可以有效提高混凝土的可输送性，节省混凝土中的水泥用量，并一定程度上对泵送机械起到保护作用。
2、粉煤灰对混凝土含气量的影响混凝土工程中掺入粉煤灰会导致混凝土中含碳量增加，进而引起混凝土搅拌过程中含气量的降低，比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多，往往使要达到一定要求含气量，必须掺加比普通混凝土多数倍的引气剂用量。
由于粉煤灰有一定的缓凝作用，混凝土掺加粉煤灰后，会增长混凝土的凝结时间，粉煤灰掺量越大，混凝土凝结时间越长。
3、粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰火山灰效应和减水效果是粉煤灰影响混凝土强度的两个决定性因素。
粉煤灰品质越好，其减水效果越明显，在某些一定的和易性和胶材用量条件下，减水意味着减小水胶比，有利于提高强度。
由于水泥的胶凝性比粉煤灰的胶凝性高，所以粉煤灰需要在催化剂的作用下产生二次水化反应。
因此，混凝土在掺入粉煤灰后会出现早期混凝土强度提升缓慢，后期提升快的特点。
掺加粉煤灰混凝土的3，7d 强度低于不掺的混凝土，但是到了90d，粉煤灰的水化反应加快，可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土。
随着龄期延长，粉煤灰的活性发挥更快些，到180d就有可能超过不掺粉煤灰的混凝土。
水工混凝土工程中，利用掺入粉煤灰后混凝土后期强度提升快的特点，可以有效提高和改善混凝土的各项性能。
粉煤灰对混凝土性能的影响
水泥的生产过程中会消耗大量的能源并产生大量的污染物，而现今社会对水泥的需求量极大，使得当今世界所面临的资源和环境保护问题日益严峻。
粉煤灰是火力发电厂煤粉在锅炉中燃烧后排出的灰色粉状废弃物，是一种具有活性的人工火山灰质材料，是我国燃煤电厂排放量最大的固体工业废弃物之一，所以用粉煤灰大量替代水泥掺加到混凝土中可以减少污染、节约能源、降低混凝土的经济成本，同时由于粉煤灰的掺入使得混凝土的各方面性能得到改善。
因此粉煤灰混凝土具有良好“绿色环保”的应用前景，产生良好的经济效益和社会效益。
粉煤灰作为混凝土的矿物活性掺合料，具有表面效应、填充效应和火山灰活性效应。
表面效应是指粉煤灰表面可以对浆体中的某些离子进行选择性吸附，因而有利于粉煤灰作为晶核形成水化产物以及对混凝土中某些有害离子产生固化作用；填充效应即按照最紧密堆积原理，粉煤灰填充于水泥和集料孔隙中，能减小混凝土的孔隙率，使混凝土内部更加密实；火山灰活性效应是指粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成CSH凝胶填充集料——水泥浆体界面层孔隙。
所以粉煤灰的掺加可以使混凝土内部结构更为密实，提高了混凝土强度和弹性模量和抗渗性。
1粉煤灰的掺加对混凝土工作性能的影响混凝土的工作性是指混凝土拌合物在施工过程中易于运输、泵送、浇注、振捣，不产生组分离析，易抹平，且获得体积稳定、结构密实的混凝土的性质。
粉煤灰混凝土的工作性是影响混凝土施工的重要因素，良好的混凝土工作性，有利于混凝土强度和混凝土耐久性提高、抗冻性和抗渗性的增强。
有研究表明，与不掺加粉煤灰的普通混凝土相比，在混凝土中掺入适量合格的粉煤灰，可以改善混凝土和易性，粉煤灰混凝土单位用水量有可能降低。
混凝土中掺入大量的粉煤灰在温度较高的天气下可以明显的减少新拌混凝土的坍落度损失。
大掺量的粉煤灰在混凝土中可以弥补混凝土中水泥用量和细集料中细粉部分的不足，有利于保水性和堵截泌水的通道。
粉煤灰的掺量对混凝土的工作性能有较大影响：混凝土需水量随着粉煤灰的掺量增加而减小，当掺量<50%时，需水量减小幅度较大，而当掺量>50%时，需水量减小幅度很小，即掺量过大并不能有效降低胶凝材料的需水量；混凝土的坍落度随掺灰量增加而增大，当掺量<50%时，坍落度随掺量增加较快，而当粉煤灰掺量>50%时，坍落度随掺量的增加则趋于平缓，说明掺量过大对增加混凝土的坍落度无益。
粉煤灰影响混凝土性状的几个重要问题探讨
裂性， 同时也有提高碳化性和 自身性能不稳定的弱点 ， 掺入量 ２ ０茗～ ４ ％范围内对水泥性能提高效果 明显。 Ｏ 关键词 ：混合 中图分类号 ：Ｔ ７ Ｕ４
据 调 查 发 现 ， 目前 合 肥 大 部 分 搅 拌 站 都将 粉 煤 灰 作 为混 凝土的主要掺合 材料，而且越 是低 标号商品混凝土粉煤灰掺 量 比越 高 。 但 因 为 电 厂 购 煤 时 间 产 地 不 一 ， 粉煤 灰 成 分 差 异 很 复杂 。如 何 把 握 粉 煤 灰 对 混 凝土 性 状 的影 响是 一 个 很 重 要 的问题 。本 文就 自己工作 经验 结合 理论谈谈粉煤灰影 响混凝 土 性 状 的一 些看 法 。 １ 粉煤 灰 的 特性 探 讨 粉 煤 灰 是在 燃 煤 电厂 烟 囱 中 的灰 尘 ，具 有 大 量 表 面 光 滑 的球状玻璃 体， 这些玻璃体是灰尘急剧降温 的过程中形成 ， 主 要化学成分是无 定型 的氧化铝 、 二氧化硅 ， 其颗粒比水泥 细， 比表 面 积 很 大 ， 此 具 有 很 大 的 活 性 。 在 常 温 下 ， 煤 灰 本 身 因 粉 无胶凝性 能， 但当有水存在的时候 ， 便能 马上与石灰起化学反 应， 生成水化产 物。这些水化产物 具有胶凝 性能， 一般能在空 气 中急 速 硬 化 ， 后 渐 渐 具 有 水 硬 性 。 其 化 学 原 理 是 ： 粉 煤 而 在 灰和混凝土混合物 中，水泥水化析 出的氢氧化钙形成的钙离 子， 附着在玻璃表层 ， 能够侵蚀玻璃 的表面 ， 形成致密表面 。 ２ 粉 煤 灰 对 水 泥 的 性 能 影 响
粉煤 灰 影 响 混 凝 土性 状 的几 个 重 要 问题探 讨
口 王永常
粉煤灰对混凝土的影响
一、粉煤灰对混凝土的正面作用(1)混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。
(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。
通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。
粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。
二、粉煤灰对混凝土的负面作用(1)强度发展较慢、早期强度较低由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料，故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土，且粉煤灰掺量越高早期强度越低。
但对于高强混凝土，掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。
粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢，故为保证强度的正常发展，需将养护时间延长至14d以上。
(2)抗碳化性、抗冻性有所降低粉煤灰的二次水化使得混凝土中氢氧化钙的数量降低，因而不利于混凝土的抗碳化性和钢筋的防锈。
而粉煤灰的二次水化使混凝土的结构更加致密，又有利于保护钢筋。
因此，粉煤灰混凝土的钢筋锈蚀性能并没有比普通混凝土差很多。
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表 3 粉煤灰物理性能指标
SO3 含量 / % 密度 / g·cm － 3 0． 045 mm 筛余 / % 需水量比 / % 烧失量 / %
2． 70
1． 54
1． 0
6． 5
5． 0
2． 3 混凝土配合比
A
A
混凝土配合比见表 4。
表 4 混凝土配合比
600
M12 固定螺栓
加固肋
21×3
螺栓
●
●
●
摘 要： 采用平板状试件研究了混凝土早期抗裂性与粉煤灰的掺量的关系，试验结果表明，随着粉煤灰的掺量增加，混凝土的早期
抗裂性得到提高，最后探讨了抗裂的机理，为粉煤灰的应用提供了理论依据。
关键词： 粉煤灰，混凝土，早期抗裂性能
中图分类号： TU528
文献标识码： A
1 概述
混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。近年来随着外加剂、
●
●
●●
●
●
●
●
●
●●
50 80 80
底板 40 聚四氟乙烯片
50 图 1 平板试件装置
2） 试验过程。将混凝土拌和物分两层浇入模具中插捣振实， 每组成型两个试件，浇筑成型，养护到初凝时，将试件连同模具置 于温度为（ 20 ± 1） ℃ ，相对湿度为（ 60 ± 5） % 的环境中，用调速风
编号 1 2 3 4 5
2． 2 试验原材料
水泥： 淮海中联 P． O42． 5，R28 = 58 MPa，表观密度 3． 0 g / cm3； 细骨料： 河砂，2 区中砂，见表 1； 粗骨料： 碎石（ 5 mm ～ 20 mm） 连续级配，见表 2； 粉煤灰： 彭城电厂Ⅱ级粉煤灰，见表 3； 外加剂： 聚羧酸系高性能减水剂，固含量 26% 。
逐个调整和紧固模具上的所有螺栓，见图 1。
600
100
100
M10×100 螺杆
10 min 观察一次； 当混凝土表面出现贯穿裂缝后改为每 30 min 观 察一次； 到 1 d 后，每 0． 5 d 观察一次直到龄期 3 d 为止。记录每个 试件裂缝开始出现的时间，裂缝数量、长度、宽度等随时间的变化。
表 1 砂的物理性能指标
密度 / g·cm － 3 2． 65
堆积密度 / g·cm － 3 1． 56
含泥量 /% 1． 4
细度模数 2． 62
表 2 石子物理性能指标
密度 / g·cm － 3 堆积密度 / g·cm － 3 含泥量 / % 压碎指标 / %
2． 70
1． 54
1． 0
6． 5
针片状含量 /% 5． 0
平板法具有简单易操作的特点，能迅速有效地研究混凝土和砂浆
的塑性干缩性能。本试验采用《混凝土结构耐久性设计与施工指 南》［5］中推荐的混凝土（ 砂浆） 早期抗裂性试验方法。
1） 试验装置。采用尺寸为 600 mm × 600 mm × 63 mm 的钢制 平板试模进行抗 裂 性 试 验，在 模 具 底 板 上 铺 好 塑 料 薄 膜，试 验 前
间已经延缓了 56 min，粉煤灰混凝土的抗裂性得到了极大提高。 好，就像微细的集料，均匀分布于水泥浆体中，具有良好的填充效
掺合料在混凝土材料中的加入及泵送混凝土的技术应用，混凝土 裂缝出现的时间也大大提前。混凝土早期表面收缩开裂必将为 以后侵蚀性物质的进入提供通道而危及钢筋产生锈蚀，降低混凝 土的整体性，加剧 混 凝 土 的 破 坏，从 而 会 引 起 耐 久 性 的 降 低 并 加 速混凝土的劣化进程［1，2］。
本文通过平板抗裂性试验，对粉煤灰混凝土的早期抗裂性能 进行研究，分析了 粉 煤 灰 掺 量 与 混 凝 土 早 期 裂 缝 的 关 系 ，着 重 探
收稿日期： 2012-09-22 作者简介： 朱 超（ 1976- ） ，男，讲师
第 38 卷 第 32 期 2012 年11 月
朱 超： 粉煤灰掺量对混凝土早期裂缝的影响
·133·
量越大，裂缝出现的越晚，当掺量为 45% 时，混凝土的初始裂缝时
2） 微集料效应。微细的粉煤灰颗粒，比表面积大、吸附性能
粉煤灰掺量 /% 0 15 25 30 45
水泥 400 340 300 280 240
粉煤灰 0 60 100 120 180
砂石水 720 1 125 160 720 1 125 160 720 1 125 160 720 1 125 160 720 1 125 160
外加剂 4 4 4 4 4
第 38 卷 第 32 期
·132· 2 0 1 2 年 1 1 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 32 Nov． 2012
文章编号： 1009-6825（ 2012） 32-0132-03
粉煤灰掺量对混凝土早期裂缝的影响
朱 超1，2
（ 1． 江苏省建筑安全与减灾工程技术研究开发中心，江苏 徐州 221116； 2． 江苏建筑职业技术学院大掺量粉煤灰的工程应用提供理 论依据。
2 试验
2． 1 试验方法
在对混凝土抗塑性收缩和干燥收缩开裂的研究中，美国密西 根州立大学 Parviz Soroushian［3］ 和美国圣约瑟 （ San Jose） 大学的 Kraai［4］提出了用平板试验装置研究混凝土的开裂性。试验证明，
3） 评价方法。试件早期的抗裂性评价准则如下： a． 仅有非常 细的裂纹； b． 平均裂开面积小于 10 mm2 ； c． 单位面积开裂裂缝数 目小于 10 根 / m2 ； d． 单位面积上的总裂开面积小于 100 mm2 / m2 。
按照上述 4 个准则，将抗裂性划分为五个等级： Ⅰ级： 全部满足上述 4 个条件； Ⅱ级： 满足上述 4 个条件中的 3 个； Ⅲ级： 满足上述 4 个条件中的 2 个； Ⅳ级： 满足上述 4 个条件 中的 1 个； Ⅴ级： 一个也不满足。
3 试验结果及分析
3． 1 试验结果
混凝土裂缝开裂试验结果见表 5。 表 5 反映了粉煤灰掺量对混凝土开裂性的影响，数据显示除 了掺量为 15% 的混凝土的初始开裂时间基本没变化外，其他掺量
扇产生 0． 6 m / s 的风速，开始观察平板表面的裂缝发生过程。在 的粉煤灰混凝土的初始开裂时间都大于基准试样的初始开裂时 开始的 3 h 内，每 5 min 观察一次； 当发现有裂纹出现后改为每 间，随着掺量的增加，混凝土的开裂得到了延缓，而且粉煤灰的掺