粉煤灰对不同强度等级混凝土力学性能影响研究.pdf

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材料研究与应用
粉煤灰对不同强度等级混凝土
力学性能影响研究
李红君1杨长城2高凡1李顺凯1徐勍1
(1中交武汉港湾工程设讣研究院有限公司;2中交城市投资控股有限公司)
摘要】以粉煤灰掺量作为一变量,研究其对不同强度等级凝上抗压强度、劈裂抗拉强度和
弾性模量等力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量越小、粉煤灰质量越好、凝上强度等级越高,混
凝土的力学性能越好;配合比设计时,「T级粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的20%,「级粉煤灰掺量不
宜超过水泥用量的30%:粉煤灰摻量和质量对低强度等級泥凝上力学性能的影响程度较大。
关键词】粉煤灰:掺量:不同强度等级;混凝土;力学性能
粉煤灰是大宗工业副声品,每年的排放量约6亿a組、b组和组分别为C30、40和C50混凝土配合比
吨,占用了大量的土地资源,且污染环境。近年来粉煤参数。鉴于现工程在设计C30混凝土时,多采用II级粉
灰作为辅助性胶凝材料大量应用于混凝土材料中,减少煤灰,故在对比试验中未选用T级粉煤灰
水泥用量、降低混凝士生产成本,同时述可以减少环境
表1混疑土配合比
污染、节约土地资源,具有较大经济和社公效益。
粉煤灰
日前国内学者对按粉煤灰的混凝上性能的研究主编号例水胶比CO、、"っ秒
要集中在工作性能和力学性能,在研究力学性能时,主
ac
0.40400
1056764
要针对某一强度等级混凝上或某一项力学性能,并未对aCF1100.4036040
764
粉煤灰混凝土的力学性能进行全面分析。因此,为进aCF12200.14032080
步探讨粉煤灰对混凝土力学性能影响,本文以C30
aCIF13300.402801
1056764
00.3640
C40和C50混凝土为研究对象,研究粉煤对不同强度bc1100.363901
1080
等级混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弾性模量等力BCF2200.3635288
学性能的影响,为工程混凝土的生产应用提供理论参BGF3300.36308132
考
b(F。110)(0.36396
bCF.2300.36308
1实验
bCF3500.36220
4800
1.1原材料
CE
100.3243248
:CF12200.3238496
水泥采用华润(封开)P.042.5水泥(の,粉煤灰采cm3300.3238614
111366
用佛山市高明宝山II级粉煤灰(F)和江苏省镇江市谏cCF1100.32482
481113682
电厂的「级粉煤灰(F),细骨料采用广西西江中砂,cCr2300.32336
细度模数为2.6,粗骨料采用佛山云浮5~25m连续级-30220
40)1113682
配碎石,外加剂采用江苏博特聚酸盐高性能减水剂1.3实验方法及标准
(减水率不低于25%)。
本实验参考的规范标准是《水运工程混凝土施工规
1.2实验方案
范》利《普通混凝土配合比设计规程》。按照以上规范标
实验研究不同掺量粉煤灰(单掺)对C30、C40和准先进行原材料称量、混凝土拌合、试件成型、养护,然
C50强度等级混凝上力学性能的影响,其设计坍落度为后进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量等试验
180士20m。各强度等级混凝上配合比参数见表1,其中
万数据
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2实验结果与分析
56d抗压强度相对空白样降低了4%,掺量达到30%时,
混凝土56d抗压强度降低了7%:当1级粉煤灰掺量达
2.1抗压强度
到30%时,其56d强度相对不掺加粉煤灰的降低了2%,
由图1、图2和图3可知,随着粉煤灰的掺入,混凝掺量达到50%时,混凝上56d抗压强度降低了8%。
土的前中期强度发展缓慢,虽然后期强度增长速度有所
由此可知,粉煤灰的掺量越大,混凝土抗压强度越
提升,但最终强度较不掺加粉煤灰的混礙土低,且随省低,且混凝土强度等级越低影响越大:粉煤灰的质量等
粉煤灰掺量的増加,混凝上的抗压强度呈明显的下降趋级越高刈抗压强度影响越小。
2.2劈裂抗拉强度
1口1
由从图4、图5和图6可以看出,掺加粉煤灰后混
凝土早龄期劈裂抗拉强度明显降低
树样随间
741?4
图1单掺粉煤灰(30混凝土抗压强度柱图
e=1
a Iia Ad Sbed
图4单掺粉煤灰C30混凝土劈拉强度柱图
?7d14?d
图2单掺粉煤灰C40混凝土抗压强度柱图
图5单掺粉煤灰C40混凝土劈拉强度柱图
图6单掺粉煤灰C50混凝土劈拉强度柱图
图3单掺粉煤灰C50混凝土抗压强度柱图
当C30混凝上中级粉煤灰摻量达到20%时,其
当(C30混凝上中Ⅱ级粉煤掺量达到20%时,其564劈裂抗拉强度相对空白样降低了9%,掺量达到30%
56l抗压强度相对空白样降低了7%,掺量达到30%时,时,混凝土56A劈裂抗拉强度降低了15%
混凝土56d抗压强度降低了13%。
当C40混凝土中T级粉煤灰掺量达到20%时,其
当C40混凝土中T级粉煤灰掺量达到20%时,其6d劈裂抗拉强度相对空白样降低了8%,掺量达到30%
564抗压强度相対空白样降低了6%,当川级粉煤灰掺量时,混凝土56d劈裂抗拉强度降低了13%:当C40混凝
达到30%时,混凝上564抗强度降低了;当级粉上中1级粉煤灰掺量达到30%时,其56d劈裂抗拉强皮
煤灰掺量达到30%时,其56d抗压强度相对卒白样降低相对空白样降低了6%,掺量达到50%时,混凝士56劈
了6%,量达到30%时,、混凝土56れ抗爪强度降低了裂抗拉度降低「s
当C50混凝上中Ⅱ级粉煤灰掺量达到20%时,其
10%
当C50混凝土中T粉煤掺量达到20%时,56d劈裂抗拉强度相对空白样降低了6%,掺量达到30%
万数据