粉煤灰细度对水泥胶砂性能影响.pdf

广东建材2013年第11期
材料研究与应用
粉煤灰细度对水泥胶砂性能影响
杨红伟
(中铁隧道集团有限公司工程试验中心)
摘要:研究不同细度的粉煤灰对水泥胶砂性能的影响,结果表明:需水量比与粉煤灰细度成一定
线性关系;粉煤灰的掺入降低了水泥砂浆的早期强度,对后期强度有所增加,Ⅰ级粉煤灰较Ⅱ级粉煤
灰对水泥砂浆后期强度的增长幅度较大。
关键词:粉煤灰:细度;水泥胶砂;混凝土;强度
1引言
1树个粉爽須指
粉煤灰又称飞灰,简称FA,是指燃煤电厂中磨细煤
编号粉煤灰细度(%)烧失量(8)需水量比()质量等级
13.6
6.42
98
级
粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质,「FA2FA12.45.64
级
是エ业“三废”之一。粉煤灰呈灰褐色,通常呈酸性,比表P-3」ER2」15
Ⅱ级
面积在2500~7000cm2/g,尺寸从几百微米到儿微米,通
FA220.5
级
常为球形颗粒。我国大多数粉煤灰的主要化学成分为
FA-6」FA1
94
级
SiO2,40%~-60;ALA,15%~40%:Fe,4%~20%:Ca0,2%「FA7「F2「4.63.27
级
7%,此外,还有末燃尽的炭粒以及少量的Mg、Ti、S、K、LFA-8FA28.34.18
级
Na等氧化物り。优质粉煤灰合理地应用于混凝土中,不
疾2水説主批指标
但能部分代替水泥,节省工程造价,而且,其特有的性能比表面积标准稠度用凝结时间mi安定性抗折强度抗压强度
可以很有效地用于各种使用要求的混凝土中,以改善和
S(m/kg)』水量P(%)「初凝「终凝「(mD「3d128d3d128d
提高混凝土的性能。
338
26.91872841.514.97.526.1A6.7
细度是划分粉煤灰等级的指标之一,由于我国年产中级砂
优质的1级、Ⅱ级粉煤灰较少,多为Ⅱ级灰或等外灰。粉2.4水
煤灰细度对水泥砂浆性能影响的研究为数不多,另外鉴
采用饮用水。
于目前粉煤灰质量波动较大,特别是细度这一指标,2.5主要仪器设备
为此本文通过选择两个)家各四种不同细度的粉煤灰
本试验使用的主要仪器设备见表3。
作为外掺料进行试验。研究粉煤灰细度对水泥胶砂性能
影响规律对于选定配合比和研究混凝土性能有着一定
序号
仪器名称
型号生产厂家
的意义
1水泥胶砂搅机
无锡市锡仪建材仪器
2原材料及仪器设备
2」水混净浆授井机、-160无市锅仪建材位器」
3水泥胶砂流动度测定似MLD-3「无锡市钱鼎建工仪器
2.1粉煤灰
4电动抗折机wkz30断江辰权坡设备有限
公司
采用2个厂家(代号分别为FA1和FA2)不同细度
的1级、Ⅱ级粉煤灰各取2个样品,各项指标见表1。
5水混强度试验机『YES-300兴肯特机被电子有限
公司
2.2水泥
采用工地上正在使用的某厂P.042.5普通硅酸盐
试验方法
水泥,其各项物理特性见表2。
3.1需水量比与粉煤灰细度关系
2.3标准砂
按照GB/T1596-2005附录B需水量比试验方法,
采用符合GB/T176719规定的0.5~1.0m的这8个样品同时到达130~140m的扩展度,加水量及
万方数井
材料研究与应用
广东建材2013年弟11期
需水量比比较,见表4。
50%,本试验按照GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验
表4水量比试验各项数据
方法用30%的不同细度的粉煤灰替代水泥,各种材料用
序号粉堞灰细度(如述量基准加水量流动度需水比量为:水混315g、粉煤1358标准秒1350水20
按照GB/T17671-1999成型、标准养护并进行3d和
13.61
103
28d抗折和抗压强度试验,根据胶砂强度试验结果试探
3FA-315.2125
究粉煤灰部分替代水泥后,粉煤灰细度对水泥砂浆强度
4FA-420.5
55
132
的影响规律。
5FA-53.5115
92
第1组为不掺粉煤灰的水泥胶砂强度数据,第2
6FA-65.2118
125
136
94
7「FA-7「4.6
125
136
9组为掺加30%的不同细度和质量等级粉煤灰的试验数
8FA-88.3
119
125
137
95
据,详见表5。
表5加不同细度粉媒灰的水記胶砂强度
根据上表的试验数据可以画出需水量比与细度的
序号粉媒灰细度(9
抗折强度GMPa)「抗压强度(Pa)
关系图,见图11
2
28d
4.9
7.526.1「46.7
FA-113.64.17.82.348.7
5,1
FA-222.43.5
7.4
9.7
6.3
FA-315.,23.87.5「22.747.8
程90
53.7
7.621.447.6
FA-53.5「4.68,8「24.551.3
度(x)15
23456789
FA-6
5.2
4.3
8.1
23.250.7
图1需水量比与细度的关系图
FA-74.64.58.423.651.0
FA-8
8.3
7.722.849.1
由图1可以看出粉煤灰的需水量比随细度的增大
而增大,两个厂家的不同质量等级不同细度的粉煤灰需
不同细度的粉煤灰按照30%的掺加量加入水泥砂
水量比与细度呈线性关系。FA1需水量比与细度之间的浆后,3d强度都有明显降低,但是细度较小的Ⅰ级粉煤
线性方程为y=0.6237x+89.156,相关系数R=0.985:FA2灰降低幅度小于Ⅱ级粉煤灰,这说明粉煤灰的掺入降低
需水量比与细度之间的线性方程为y-0.7035x+了砂浆的早期强度,早期砂浆强度均随粉煤灰细度的増
88175,相关系数R=0.998。这也说明细度较小的粉煤加而降低。28d强度都有所増加,Ⅰ级粉煤灰增加的幅
灰具有减少用水量的作用,即减水效应,并且细度越小度大于Ⅱ级粉煤灰。掺加30%、细度在5%左右的粉煤灰
减水效果越好,这与周茗如等的相关研究不约而同。因的28d强度比基准水泥砂浆强度提高1%左右。细小的
为粉煤灰的玻璃体微珠减小了水泥砂浆的内摩阻力,起密实球形玻璃体含量愈高,粉煤灰的活性也愈高,其需
到分散、匀化作用,增加了水泥秒浆的流动性。粉煤灰越水量也低。不规则的多孔玻璃体含量多,粉煤灰的标稠
细,颗粒的光圆度越高,减水效果越明显
需水量增高,活性下降
3.2水泥胶砂强度与粉煤灰细度关系
4结语
掺加适量的优质粉煤灰后,混凝土的多种重要性能
(1)粉煤灰的需水量比随细度的增大而增大,呈线性
得到明最的改善。近年来,采用优质的粉煤灰配制高性关系且相关度比较高。本试验结果把不同细度的粉煤灰
能混凝土的研究越来越多,也日趋成熟,粉煤灰对混凝需水量