粉煤灰参量对混凝土影响
混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响

混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响一、研究背景与意义混凝土是一种重要的建筑材料,其主要特点是在高压下能够保持强大的抗压强度。
但是,混凝土在使用过程中也会面临一些问题,其中之一就是渗透问题。
渗透指的是水分、气体或其他物质从混凝土内部渗透到混凝土表面的过程。
渗透现象不仅会导致混凝土的物理性能下降,还会导致混凝土结构的耐久性下降,从而影响混凝土的使用寿命和安全性能。
粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,其主要作用是提高混凝土的强度和耐久性。
在混凝土中加入粉煤灰可以有效地降低混凝土的温度和碱度,从而提高混凝土的抗渗性能。
因此,研究混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响,对于混凝土的生产和应用具有重要的意义。
二、研究方法本研究采用实验方法来研究混凝土中粉煤灰掺量对抗渗性能的影响。
具体方法如下:1. 实验材料(1)水泥:采用普通硅酸盐水泥;(2)粉煤灰:采用一般性质的粉煤灰;(3)骨料:采用直径为5mm的碎石;(4)水:采用自来水。
2. 实验设计本研究采用单因素试验设计,控制水泥和骨料的比例,改变粉煤灰的掺量,分别制备5个不同掺灰量的混凝土试件,分别为0%、10%、20%、30%和40%。
3. 实验步骤(1)将水泥、粉煤灰、骨料和水按照一定比例混合均匀,制备混凝土试件;(2)将制备好的混凝土试件放置在恒温湿度室中养护28天;(3)在试验室中进行渗透试验,测定不同掺灰量的混凝土试件的渗透性能。
4. 实验结果根据实验数据,绘制出不同掺灰量混凝土试件的渗透性能曲线,得到以下实验结果:(1)随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗渗性能逐渐提高;(2)当粉煤灰掺量达到30%时,混凝土的抗渗性能达到最佳;(3)当粉煤灰掺量继续增加,混凝土的抗渗性能开始下降。
5. 实验分析根据实验结果,可以得出以下结论:(1)适当的粉煤灰掺量可以有效地提高混凝土的抗渗性能;(2)过高或过低的粉煤灰掺量都会对混凝土的抗渗性能产生负面影响;(3)在实际生产和应用中,应根据具体情况选择合适的粉煤灰掺量,以达到最佳的抗渗性能。
粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量

粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,它由煤燃烧产生的细小颗粒物组成,是一种环保、经济的替代性水泥掺合料。
在混凝土中掺入适量的粉煤灰可以提高混凝土的工作性能、抗渗性能和抗压强度,同时减少了浆体热量释放和收缩,成本也相对较低。
但是,粉煤灰的掺入量并不是越多越好。
过多的粉煤灰会影响混凝土强度和耐久性,因此需要确定适当的粉煤灰掺入量。
本文将对粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量进行探讨。
粉煤灰的种类粉煤灰分为A、B、C三种类型,它们的物理性能和化学性质具有明显的不同。
A类粉煤灰呈玻璃状,颗粒形态圆润,热稳定性好,重量轻。
B类粉煤灰颗粒成簇,颗粒形态不规则且颜色深。
C类粉煤灰呈玄武岩状,比较细腻。
由于三种粉煤灰之间的差异,它们对混凝土的影响也会有所不同。
影响粉煤灰掺入量的因素1. 混凝土强度等级混凝土强度等级不同,对粉煤灰掺入量的要求也不同。
一般而言,混凝土强度等级越高,允许的粉煤灰掺入量也越大。
2. 粉煤灰种类不同种类的粉煤灰对混凝土的影响会有所不同,需要结合具体情况确定掺入量。
3. 混凝土用途混凝土的用途不同,对粉煤灰掺入量的要求也有所不同。
如桥梁、地下隧道等需求耐久性能较高的混凝土,粉煤灰掺入量相对较小。
粉煤灰的最佳掺入量一般来说,粉煤灰的掺入量应该在10%~30%之间。
不同的应用环境和要求,其掺入量也会不同。
对于一般结构不要求高强度的混凝土(如普通住宅、一般建筑结构、路面等),如果粉煤灰的种类为C类的话,其掺入量可以达到30%。
但是如果粉煤灰种类为A类或者B类,则其掺入量不应超过20%。
对于对混凝土强度要求较高的结构(如高层建筑、高速公路、大型桥梁、水利工程等),则应根据混凝土强度等级和混凝土的用途确定粉煤灰的掺入量。
一般来说,宜少不宜多。
同时要注意粉煤灰的质量,选择好的粉煤灰掺合料可以保证掺入量的稳定。
粉煤灰对混凝土性能的影响掺入合适掺量的粉煤灰能大大提高混凝土的性能,具体影响如下:1. 提高工作性能适量掺入粉煤灰可以提高混凝土工作性能,改善混凝土通透性能,减少操作时间和振捣能耗。
不同掺量粉煤灰对混凝土强度影响

不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响摘要:在砼的生产中,粉煤灰的应用广泛和普遍,掺入粉煤灰以提高砼性能和强度及降低施工成本,具有较强的技术及经济意义。
但就具体的混凝土项目而言,粉煤灰按多大的量掺入砼中成为需妥善解决的难题。
本文对粉煤灰影响砼强度的因素进行了分析,并结合工程实际,进行不同粉煤类掺量的配合比试验,研究分析粉煤灰对普通砼力学强度的影响,以最终达到优化配合比设计的目的。
关键词:砼掺入量粉煤灰强度影响粉煤灰是火力发电厂煤燃烧后烟气中收捕下来的细灰,我国电力主是由煤炭产生的,2009年中国粉煤灰产量达到了3.75亿吨,粉煤灰排放已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源,造成了严重的环境污染并占用了大量的土地,同时也对公众健康造成损害。
但粉煤灰在潮湿环境下具有凝硬性,可将其作为砼的外添剂,在砼中掺加粉煤灰可节约大量的水泥和细骨料;减少用水量;改善了砼拌和物的和易性;增强可泵性;减少徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高砼抗渗能力;增加砼的修饰性。
可见将粉煤灰作为砼的外添剂,不但能够提高砼性能,满足强度要求,降低施工成本,且能够减少占地及环境污染,具有较好的技术及社会意义,应用前景广阔。
本文以广西防城港市钢铁基地物料运输道路防城冲仑至城南段a、b、c、d标的路面c35砼为例,研究分析了不同掺量的粉煤灰对砼强度的影响。
1 粉煤灰影响砼强度的因素分析水泥在水化过程中,产生大量的游离氢氧化钙(ca(oh)2),氢氧化钙不仅强度很低,且稳定性较差。
它们结晶成粗大的颗粒并主要在水泥石与集料的界面处富集,极大地削弱了水泥石与集料的粘结作用,降低了砼的抗压强度。
粉煤灰具有一定的活性效应,其含有大量的玻璃态sio2、al2o3和fe2o3,粉煤灰中的活性sio2、al2o3和fe2o3能与砼中的氢氧化钙发生二次反应,生成强度及稳定性好的具有胶凝性质的水化硅酸钙和水化铝酸钙,从而提高了砼的强度,故粉煤灰中的玻璃态sio2、al2o3和fe2o3的含量越高,其混合料的强度也就越高。
不同粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化深度的影响

不同粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化深度的影响摘要:本文在水灰比一致的条件下,在胶凝材料中分别掺入0%、10%、20%、30%、40%的二级粉煤灰进行试验,在标准养护室养护28天后做抗压强度并留一组试件烘干放入碳化养护箱养护28天后测其碳化深度。
关键词:混凝土;不同粉煤灰掺量;强度;碳化深度1 概述粉煤灰是煤炭燃烧并经过处理得到的一种粉质资源。
混凝土中掺粉煤灰不但能减少电厂对环境的破坏,同时对于降低混凝土成本,降低混凝土水化热的产生,提高混凝土的耐久性有一定的帮助,对资源环境以及混凝土产品本身都有一定的好处。
随着人民对混凝土耐久性越来越关心,外掺料对混凝土耐久性的影响也越发引人关注,本文通过试验对混凝土中掺不同用量的粉煤灰来验证不同掺量的粉煤灰对混凝土性能及抗碳化能力的影响。
混凝土碳化是因为空气中大二氧化碳与混凝土中的化学成分产生反应,使混凝土在水化过程中产生的水化硅酸钙与氢氧化钙被消耗掉,造成混凝土内部环境发生酸化等过程[1]。
混凝土碳化在很大程度上会造成混凝土中的钢筋锈蚀,对建筑物耐久性产生极大危害[2],当前,我们生活环境的大气中CO2浓度约为0.035%,预测到2090年达到0.1%,因此,混凝土碳化是一个不可忽视的问题[3]。
本文通过在人工干扰条件下提高试验环境二氧化碳浓度的方法探究粉煤灰掺量对混凝土强度及碳化的影响,为提高公司混凝土耐久性质量提供参考。
2 原材料及混凝土配制2.1 试验原材料1) 水泥:本次试验所用水泥为天山P·Ⅱ42.5R型水泥,其各项性能指标见表1表1 水泥的各项性能指标初凝/min终凝/min标稠用水量/g28天抗压强度/Mpa安定性150********.6合格2) 煤灰:本次试验用的为Ⅱ级粉煤灰灰,其各项性能见表2表2 粉煤灰的各项性能指标45μm筛余/%烧失量/%需水量比/%活性指数/%密度/(kg/m3)28.80.210471合格3) 粒化高炉矿渣粉:本次试验所用S95级粒化高炉矿渣粉,其各项性能见表3表3 矿渣粉的各项性能指标比表面积烧失量/%三氧化硫/%活性指数/%等级4680.1 2.2106S954) 细掺合料:细掺合料采用人工砂与天然砂各掺50%的用量,其各项性能见表4表4砂的颗粒级配、细度模数砂类型筛孔直径5.02.51.25.630.315.16盘底细度模量河砂筛余量835639917467542.3累计筛余1.68.621.241.075.889.2100机制砂筛余量4124104917825743.0累计筛余.825.646.464.680.285.21005) 粗骨料:其各项性能见表5表5石灰岩的颗粒级配、细度模数颗粒级配(mm)压碎指标/%针片状/%吸水率/%表观密度紧密堆积密度5~25 6.8 2.90.66264015706) 减水剂:高性能具有低水胶比、强度高等特点,且要求坍落度较大,坍落度损失较小等,等过试验确定使用红墙公司的csp-9型号高效减水剂,含固量为10%。
矿粉粉煤灰掺量影响系数表

矿粉粉煤灰掺量影响系数表矿粉粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,其掺量对混凝土性能有着显著的影响。
为了研究矿粉粉煤灰掺量对混凝土的影响,进行了一系列的试验,并总结出了矿粉粉煤灰掺量影响系数表。
本文将介绍这个影响系数表的内容,并分析其中的一些关键信息。
矿粉粉煤灰掺量影响系数表主要包含了矿粉粉煤灰掺量与混凝土性能之间的关系。
表中列出了不同矿粉粉煤灰掺量下混凝土的强度、抗渗性、耐久性等指标的变化情况。
我们来看矿粉粉煤灰掺量对混凝土强度的影响。
根据影响系数表可以看出,随着矿粉粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐提高。
这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能填充混凝土中的孔隙,增加了混凝土的致密性,从而提高了混凝土的强度。
然而,当矿粉粉煤灰掺量超过一定范围后,混凝土强度的提高趋势会逐渐减缓,甚至出现下降。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会导致混凝土的骨料相对减少,影响了混凝土的力学性能。
除了强度,矿粉粉煤灰掺量还对混凝土的抗渗性能有一定影响。
影响系数表显示,随着矿粉粉煤灰掺量的增加,混凝土的渗透系数逐渐降低。
这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能够填充混凝土中的微孔和毛细孔,减少了混凝土的渗透性。
然而,当矿粉粉煤灰掺量过高时,混凝土的抗渗性能会受到一定的影响。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土的孔隙率,降低混凝土的渗透抵抗能力。
矿粉粉煤灰掺量还会对混凝土的耐久性能产生一定影响。
影响系数表显示,适量的矿粉粉煤灰掺量能够提高混凝土的耐久性,如抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能等。
这是因为矿粉粉煤灰中的活性成分可以与混凝土中的游离钙离子反应,生成稳定的胶凝物质,提高混凝土的耐久性。
然而,当矿粉粉煤灰掺量过高时,混凝土的耐久性能可能会下降。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土中的孔隙率,降低混凝土的耐久性。
矿粉粉煤灰掺量影响系数表为我们提供了一个参考,帮助我们选择适当的矿粉粉煤灰掺量来改善混凝土性能。
在选用矿粉粉煤灰时,需要根据具体工程的要求和矿粉粉煤灰的性质来确定最佳掺量。
粉煤灰掺量对混凝土裂缝的影响

粉煤灰掺量对混凝土裂缝的影响2012-06-09 22:42:54| 分类:施工工艺|举报|字号订阅粉煤灰的掺量对混凝土裂缝的影响山东亿辰混凝土有限公司赵恒树粉煤灰是大型电厂燃烧粉煤经除尘设备而收集到的微细颗粒,该物质具有较高的活性,把它掺入水泥或混凝土中,即节约了水泥熟料,又降低了工程成本,还减少了对环境的污染。
因此,好的粉煤灰现在已经供不应求。
下面就详细论述粉煤灰的掺量对混凝土裂缝的影响:一、粉煤灰的掺入有利于减少混凝土收缩。
I、Ⅱ粉煤灰在微观下是球形颗粒,并且比水泥细,在泵送混凝土中掺入适量的好粉煤灰会明显地增加混凝土拌合物的流动性,还有明显的减水作用。
在混凝土拌合物中减少了用水量,就会减少硬化混凝土的自收缩和干缩。
二、降低大体积混凝土的水化热在大体积混凝土中掺入40%以内的I、Ⅱ粉煤灰,可明显降低大体积混凝土构件的中心温度,因为粉煤灰自身并不水化,它只能与水泥的水化物发生化学反应生成具有较高强度的晶体。
因此,掺有粉煤灰混凝土的水化过程是水泥与水反应生成硅酸钙和氢氧化钙等凝胶,然后再由上述凝胶与粉煤灰中的活性成分反应生成具有较高强度的晶体。
当粉煤灰掺量较大时,早期强度(3天、7天)较低,但后期强度(60天、90天)的增长量较大。
由于大掺量粉煤灰混凝土中的水泥熟料相对较少,早期的水化速度较慢,推迟了大体积混凝土中心温峰的到来,也就会明显降低大体积混凝土中心温度的峰值,对于防止大体积混凝土因温差过大导致的混凝土表面裂缝是很有好处的。
在《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009中4.3.1条第4款明确规定:“粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%”。
注意:此处对粉煤灰掺量的限制是使用了“不宜”,而不是“不得”,如果采用高效减水剂,粉煤灰掺量仍可提高。
2010年秋,中国商品混凝土杂志编辑部在武汉召开了“商品混凝土技术经验交流会”,会上有一位教授作了一篇“关于大掺量粉煤灰的研究”报告,他验证了掺入60%的粉煤灰,每方混凝土的用水量为130公斤时配制出C40泵送混凝土。
粉煤灰掺量对混凝土性能的影响

粉煤灰掺量对混凝土性能的影响摘要:本文以建筑工程为出发点,以粉煤灰掺量对混凝土性能的影响为切入点,分析粉煤灰掺量对混凝土力学性能、变形性能、混凝土配合比性能、混凝土配合比性能的影响,根据影响的实际情况,提出粉煤灰掺量与配合比的确定方式,以期为相关建筑工程混凝土粉煤灰掺量操作提供参考。
关键词:粉煤灰;混凝土;性能粉煤灰掺量是影响混凝土性能的重要因素。
混凝土通过预压可以弥补当下市场中减水剂功能的不足,融合混凝土的加工工艺,有利于降低过去混凝土工艺中多甲醛、多污染的比重,降低对人体的损伤,同时在应用融合混凝土期间,混凝土存在的各种弊端也能得到改善,进而增加混凝土的抗压性。
新工艺可以运用混凝土减水剂快捷的合成方式,使减水剂的减水量增加至30%。
同时在工程中使用,其对石粉、飞灰、骨料含泥量的抵抗性强,不会生成甲醛等有害物质,还可以优化自身属性,实现高效率工作[1]。
1粉煤灰掺量对混凝土温度变化的影响1.1对水泥水化热的影响将粉煤灰加入混凝土中,因为水凝的投入减少了,因此缺少了一次水化的产物,延缓了混凝土成块化的过程,导致混凝土在初期强度的形成偏慢。
不过到了后期,水化的产物和飞灰中关键的活性物质产生反应,其反应物的某些成分拥有水硬性导致后期强度提升快。
粉煤灰在碱性环境中活性释放更积极,因此,必须先进行一次水化,才能让粉煤灰开始水化反应。
粉煤灰释放的活性物质和水化产物产生反应形成某些新凝胶的成分,该凝胶的成分不但能够改良混凝土中间的骨料含泥及水泥石功能,同时堵住了混凝土的中间孔隙,极大地降低了Ca(OH)2的产量,从而加强了混凝土的紧凑型和强度。
粉煤灰存在的状态是颗粒,将颗粒细观可以知道它是一种球形的玻璃质,粒体外表无法吸水,能够散发出水泥糊状聚沉的构成水分,因此,在不提升混凝土搅拌物的黏度情形下,可以减少搅拌的用水量,促进混凝土加快硬化的同时降低它中间的孔隙率,同时也缩小泌水路径,保证混凝土的强度达到标准[2]。
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。
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粉煤灰是制作水泥的一种原材料,具有一定的活性。
在水泥混凝土中掺一定量的粉煤灰,既可以替代一部分水泥,节约成本,又能增加和易性,减少泌水、离析现象,改善混凝土的性能。
具有缓凝、减水,提高密实度和后期强度,降低水化热,抑制干裂、收缩,增强抗酸碱反应能力的作用。
近年来已在国内外引起广泛的关注,并得到大量的推广应用。
但是在混凝土中掺多少粉煤灰才能取得最佳效果呢?到目前为止,还没有较完善的理论体系。
八十年代以来,我国已对粉煤灰混凝土做了一定的研究、应用,并制定了一些规范。
如《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86,《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90等,对粉煤灰应用作了初步规定,制定了最大替代水泥量。
见下表:
粉煤灰最大替代水泥量%JGJ28-86N0-01
水泥品种
砼强度等级普通水泥矿渣水泥粉煤灰级别
≤C1515~2510~20Ⅲ级
C2010~1510Ⅰ~Ⅱ级
C25~C3015~2010~15Ⅰ~Ⅱ级
预应力砼≤15<10Ⅰ级
粉煤灰最大替代水泥限量%GBJ146-90N0-02
水泥品种
砼类别硅酸盐
水泥普通
水泥矿渣
水泥火山灰水泥
预应力砼251510
钢筋砼、高强砼、耐冻砼、蒸养砼30252015
中、低强度砼、泵送砼、大体积砼、地下砼、
水下砼50403020
碾压砼65554535
粉煤灰超量系数GBJ146-90N0-03
粉煤灰级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级
超量系数1.1~1.41.3~1.71.5~2.0
在国标GBJ146-90中规定各级粉煤灰适用范围如下:
1、Ⅰ级粉煤灰适用于跨度小于6米的预应力混凝土好钢筋混凝土。
2、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。
3、Ⅲ级粉煤灰适用于无筋混凝土。
4、C30及其C30以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,对于预应力混凝土、钢筋混凝土,设计强度等级在C30及其C30以上的无筋混凝土所有粉煤灰,经试验论证,可采用上述规定低一级的粉煤灰。
国外的粉煤灰掺量,主要有70~120kg/m3,50~150kg/m3。
欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究,我国起步较晚,有关研究不多,常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。
在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用,并积累了不少经验。
我们经过大量试验、应用,发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。
掺量在50~~130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大,早期强度降低有限。
但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。
在实际应用中,切入原材料理念,选用固定掺量法较易掌握,即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法,欧、美国家大多采用固定掺量法。
现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点:
1、最佳掺量与塌落度的关系
在同强度等级条件下,随着塌落度增加,为了确保和易性、工作度,细集料和粉集料比例则应相应增大。
我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系,以C20砼为例,两者趋于线性关系,见下图:
粉煤灰N0-04
最佳130
掺量
kg/m340
20180200塌落度㎜
在C20设计强度等级混凝土,塌落度为40㎜,相同原材料,标准养护条件下,粉煤灰掺量分别取40、60、80、100kg/m3,我们各制取了25组试块,与基准混凝土配合比强度对比见下表:
C20中塌落度为40㎜时粉煤灰不同掺量
混凝土各龄期强度对比表MpaN0-04
龄期
掺量7d28d45d90d
018.826.929.432.7
4018.326.230.334.1
6017.926.632.036.7
8017.125.731.835.9
10016.624.930.935.0
从上表可以看出,粉煤灰掺量在60kg/m3混凝土强度最高,R28接近基准配合比强度,但R45却为基准混凝土强度的108.8%,那么它的最佳掺量可选取
60kg/m3。
同样是C20砼,在塌落度为160㎜时,粉煤灰掺量分别取100、120、140kg/m3,我们各制取了25组试块,与基准混凝土配合比强度对比见下表:
C20在塌落度为160㎜时粉煤灰不同掺量
混凝土各龄期强度对比表MpaN0-06
龄期
掺量7d28d45d90d
019.227.830.633.2
10018.327.032.536.8
12017.627.334.038.2
14016.425.932.035.9
由上表可发现,掺量在120kg/m3时,混凝土强度最理想,R45可达基准配合比强度的11.1%,但R90可达115.1%,那么它的最佳掺量可选取120kg/m3。
我们对其它塌落度的C20混凝土试验证实也存在类似结果。
通过对C20混凝土试验数据整理,得出简化经验式为:
F?=+40kg/m3
式中:F?----粉煤灰的最佳掺量(包括替代水泥量与超量之
和),kg/m3
T----混凝土的塌落度㎜
2、最佳掺量与混凝土强度等级的关系
在C10、C15低标号混凝土中,由于水泥用量较低、孔隙率大、和易性差,这时应当增加粉煤灰掺量,对混凝土中的粉集料进行补偿。
经试验发现C15混凝土掺量100kg/m3,C10混凝土固定掺量在130kg/m3比较合理,能充分补充混凝土中的粉集料含量,使低标号混凝土表面也能光洁,有较好的外观质量。
在C20及其以上,其最佳掺量随着混凝土设计强度等级的最大而增加。
试验发现两者之间存在一定的比例关系,整理试验结果绘制如下图所示:
粉N0-07
煤灰最佳掺量
kg/m3砼强度等级Mpa
从图中可以看出,粉煤灰的最佳掺量与强度等级存在着比例关系,并随着塌落度的变化二变化。
我们将前经验式修正为:
F?=2Q+kg/m3
式中:F?、T----同前
Q----混凝土设计强度等级Mpa
以C25混凝土为例,塌落度为60㎜,在相同原材料,标养条件下,粉煤灰材料分别取60、80、100、120kg/m3,我们各制取了25组试块,与基准混凝土配合比强度对比见下表:
C25在塌落度为60㎜时粉煤灰不同掺量
混凝土各龄期强度对比表MpaN0-08
龄期
掺量7d28d45d90d
022.031.935.839.3
6021.631.136.940.9
8021.131.438.544.2
10020.729.337.842.6
12019.628.937.141.8
从表可以发现,C25在塌落度为60㎜的混凝土,粉煤灰掺量在80kg/m3时,其强度较为理想。
即80kg/m3就是它的最佳掺量,与上面推定的经验式相吻合。
3、最佳掺量与浇筑气温的关系
众所周知,试验室所进行的试验是在标养条件下养护的,而实际施工中,环境气温变化很大,对混凝土强度影响也较大。
在炎热的夏季,随着气温的升高,混凝土特别是大体积混凝土越易受干缩、干裂危害。
由于气温高时,早期强度增长较快,可以不考虑掺粉煤灰后混凝土早期强度低的特点,适当增加掺量,以多替代一些水泥,减少水化热。
从而减少因水化热过大所造成的危害。
而且掺量越大,其缓凝效果也会越明显,对夏季施工较有利。
在低气温条件下,砼强度增长放慢,受干缩、干裂的危害较小,这时应当减少粉煤灰掺量。
特别是冬期施工期间,为确保混凝土在受冻前超过临界抗冻强度,要求早期强度要高。
这时,粉煤灰就应少掺或不掺。
如果掺早强剂、早强型复合抗冻剂,或采用暖棚法、蒸汽养护法施工时,粉煤灰的掺量应用试验进行确定。
4、最佳掺量与原材料的关系
混凝土所用原材料不同,对粉煤灰掺量的影响也很大。
在JGJ28-86、
GBJ146-90中,对采用不同品种水泥,规定的最大替代量也是不同的。
我们发现在使用粗砂时,混凝土外观质量较次,粉煤灰的掺量就应适当调大。
粗砂中的细颗粒偏少,增加掺量可以给予补偿,降低混凝土的孔隙率。
细砂中的细颗粒含量偏高,宜相应减少粉煤灰的掺量。
也可以根据碎石、砂的实测空隙率,对粉煤灰的掺量进行适当调整。
经过大量试验及应用,我们总结出掺粉煤灰混凝土配合比设计按以下步骤进行:
1、根据设计规范要求,设计出不掺粉煤灰的基准配合比。
2、根据混凝土强度等级,原材料情况、气温条件,确定粉煤灰的最佳掺量。
1)先根据混凝土强度等级,初步确定最佳掺量,方法见下表:
N0-09
砼强度等级粉煤灰最佳掺量F?(≤130kg/m3)
C10130
C15100
≥C20F?=2Q++а+β
式中: F?、Q、T----同前
а----浇筑气温修正值kg/m3
β----砂的修正值kg/m3
2)测定浇筑时的大气温度(当采用室内浇筑时,以室内气温为准),。