關(guān)于一種改性濕粉煤灰對混凝土工作性能以及強(qiáng)度影響的研究

陶曉飛

摘 要：文章通過采用一定參數(shù)、用濕磨物理方法得到的粉煤灰（濕磨參數(shù)：球料比5：1、粉磨時間20min、水料比0.7：1），以摻普通二級粉煤灰為基準(zhǔn)混凝土，研究了該種方法得到的改性濕粉煤灰在不同強(qiáng)度等級混凝土（C30、C40、C50和C60）中不同摻量（10%、20%和30%）下對混凝土坍落度、坍落度損失以及強(qiáng)度的影響，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：改性濕粉煤灰；摻量；坍落度；強(qiáng)度

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

1.1.1 水泥。本次試驗(yàn)采用的是華潤水泥（龍巖）有限公司生產(chǎn)的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，主要物理性能：初凝時間168min，終凝時間270 min，3d抗壓強(qiáng)度24.2MPa，28d抗壓強(qiáng)度49.5MPa。

1.1.2 粉煤灰。干灰為天潤混凝土公司提供的普通Ⅱ級粉煤灰，改性濕粉煤灰采用濕磨物理方法得到的粉煤灰（濕磨參數(shù)：球料比5：1、粉磨時間20min、水料比0.7：1），主要性能指標(biāo)見表1。

1.1.3 細(xì)骨料。采用同安砂廠生產(chǎn)的天然砂，表觀密度2600kg/m3，松散堆積密度1400kg/m3，含泥量1.4%，泥塊含量0.5%，細(xì)度模數(shù)2.8，級配屬區(qū)2區(qū)。

1.1.4 粗骨料。粗骨料采用廈門路橋建材提供的碎石，用大石（單粒級16～31.5mm）和中石（連續(xù)粒級5～20mm）兩種級配的骨料按1：1的比例進(jìn)行摻和拌勻。

1.1.5 減水劑。采用福建科之杰新材料集團(tuán)提供的高濃聚羧酸減水劑。

1.2 試驗(yàn)過程

根據(jù)混凝土公司設(shè)計的配合比，設(shè)計了與實(shí)際經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的生產(chǎn)性混凝土配合比，以Ⅱ級粉煤灰為基準(zhǔn)混凝土，設(shè)計了濕粉煤灰摻量為10%、20%和30%時，在C30、C40、C50和C60不同強(qiáng)度等級混凝土中的工作性能和強(qiáng)度。試驗(yàn)中采取粉煤灰超量取代砂方式，取代系數(shù)為1.2，C30的混凝土所用高濃聚羧酸減水劑固含量為10%，C40、C50和C60混凝土所用減水劑固含量為20%。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)混凝土配合比測試了不同強(qiáng)度等級混凝土不同粉煤灰摻量下的混凝土拌合物坍落度、1h坍落度損失，以及混凝土試件3d、7d和28d的抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

2.2 工作性能試驗(yàn)結(jié)果分析

圖1為摻不同品種和不同摻量粉煤灰時混凝土拌合物的坍落度和1h經(jīng)時坍落度試驗(yàn)結(jié)果。

由圖1中試驗(yàn)結(jié)果可看出，在強(qiáng)度較低（C30）時，粉煤灰摻量較小時坍落度損失相對大；隨著改性濕粉煤灰摻量的增大，對混凝土拌合物坍落度和坍落度損失起改善作用；對強(qiáng)度較高的混凝土，摻量較小時（≤20%），其60min后坍落度幾乎沒有損失；摻量為30%，其坍落度和60min經(jīng)時坍落度都有所較小。這可能是由于摻改性濕粉煤灰混凝土的粘度相比摻普通粉煤灰的混凝土稍大，當(dāng)混凝土強(qiáng)度較低，膠凝材料少時，對混凝土的流動性改善有利；當(dāng)混凝土強(qiáng)度偏高，膠凝材料較大時，大摻量的濕粉煤灰對混凝土工作性不利，因此配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r，濕粉煤灰摻量不宜過大。

綜合改性濕粉煤灰在不同強(qiáng)度等級混凝土拌合物中的坍落度和坍落度損失試驗(yàn)結(jié)果可知，改性濕粉煤灰與混凝土具有較好的適應(yīng)性，可滿足混凝土的泵送工作性要求。

2.3 混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果分析

圖2為摻不同劑量的普通粉煤灰和改性濕粉煤灰的情況下，不同齡期的混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

由摻改性濕粉煤灰在混凝土中強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，可知摻改性濕粉煤灰混凝土其3d強(qiáng)度基本都高于摻普通粉煤灰混凝土，這應(yīng)該與改性濕粉煤灰中摻有早強(qiáng)成分有關(guān)?；炷恋脑缙趶?qiáng)度隨著粉煤灰的摻量增大而下降，對于C40下降得最快；對于28d強(qiáng)度提高最多的是當(dāng)粉煤灰摻量為10%時，其中C40 最為明顯。對于C30混凝土，其摻量為30%時仍滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計要求，C40～C60，其摻量為20%時滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計要求。綜合各強(qiáng)度混凝土的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同等摻量的濕粉煤灰混凝土強(qiáng)度均高于摻普通粉煤灰混凝土的強(qiáng)度。

由此可以看出：摻同等摻量改性濕粉煤灰的混凝土工作性能、強(qiáng)度均優(yōu)于摻普通Ⅱ級普通粉煤灰的混凝土，用濕磨物理方法得到的改性濕粉煤灰可以替代Ⅱ級普通粉煤灰使用，這將可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，緩解資源壓力，應(yīng)用前景巨大。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄢朝勇.低等級濕排粉煤灰在中低強(qiáng)度混凝土中的應(yīng)用研究[J].新型建筑材料，2005（04）：23-24.

[2] 岳洪濤，柯國軍，楊曉峰等.低等級粉煤灰強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].國外建材科技，2005（01）：14-15.

[3] 崔軍.濕排粉煤灰混凝土性能試驗(yàn)研究[J].山西建筑，2003.

[4] 翁家瑞.粉煤灰摻量對高性能混凝土收縮的影響[J].福州大學(xué)學(xué)報，第33卷增刊.