粉煤灰细度对混凝土强度的影响

粉煤灰细度对混凝土强度的影响摘要：我国是一个产煤大国，煤炭作为火力发电主要燃料，其副产物粉煤灰的大 量排放对生态环境和人民大众的健康造成了较大的危害。合理地利用粉煤灰不仅 能有效解决粉煤灰带来的环境污染，同时能变废为宝，节省自然资源。粉煤灰的 一个用途是掺入到混凝土中能代替部分水泥的掺入，节省水泥，同时还能有效增 加粉煤灰的强度。本文详细介绍了粉煤灰对混凝土强度的影响。 关键字：粉煤灰；细度；混凝土强度；影响一、概述粉煤灰是火电厂排放的主要固体粉状废弃物。不同火电厂出产的粉煤灰成分 都不一样，总体来看我国粉煤灰主要成分是 SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、 Ti2O3等氧化物组成。从重量百分比来看主要是SiO2、A12O3。表 1 粉煤灰的成分成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3NA20K2O烧失量34.3-6614.56-1.5-0.44-0.2-30.1-40.02-0.63-范围.7640.126.2216.8.720-6.232.1429.97均值50.828.16.23.71.20.81.20.67.9二、粗细颗粒粉煤灰性质分析细颗粒粉煤灰中的活性火山灰玻璃珠成分会与水泥中析出的氢氧化钙反应 生成水化硅酸钙和水化氯酸钙等胶凝物质，能有效增加混凝土的塑性和强度；同 时火山灰玻璃微小珠成分会在混凝土中起到滚珠作用和解絮作用，从而减少混凝 土的水量改善和易性，提高密实性；这些玻璃珠均匀分布在水泥砂浆中，增加了 硬化浆体的结构强度，改变了混凝土的均匀性，填充和细化了混凝土浆体的缝隙 和孔洞。粉煤灰做为掺加料被加入到混凝土中对混凝土的强度影响与粉煤灰的细 度紧密相关。掺入这种粉煤灰不仅能取代部分水泥，节省材料成本的同时还能增 强混凝土的性能，提高工程质量。然而不是所有粉煤灰掺入到混凝土中都能提高 混凝土的性能。粗颗粒粉煤灰微观状态多为海绵状多孔体，或没烧透的碳粒。粗 颗粒粉煤灰强度低、强度小，掺入到混凝土中不仅增加了混凝土的疏松颗粒和微 孔，还会增加混凝土的含水量。这样的混凝土将对工程质量造成较大的不良影响。 因此粉煤灰的细度被作为一项总要的指标。三、粉煤灰细度对混凝土强度的影响试验1、试验目的选用三种细度的粉煤灰与同规格标号的水泥制作混凝土来比较不同细度 粉煤灰对混凝土的强度影响。2、试验材料华新水泥和榆林粉煤灰；将粉煤灰分为三等份，其中两份分别磨细，最后三份粉煤灰的细度分别为 13.2、11.0、9.3um；5-15mm 的连续级配的碎石子作为粗料集，模数为 2.3沙子作为细料集；聚羧酸减水剂；自来水。表 2 水泥的组成成分SiO2A12O3CaOFe2O3MgOSO3K2ONa2OTiO225.36.3573.31.31.750.650.3一3、混凝土配比表 3 混凝土配比型号粉煤灰种类水泥粉煤灰量砂石子外加剂水S113.23809067511001.6230S2113809067511001.6230S39.33809067511001.62304、试验体的保养水泥、粉煤灰、沙子、石子混合搅拌均匀后加入水和减水剂混合搅拌5 分钟后分别制作出lOOmmXIOOmmXIOOmm的立方试块。立方块维护到规定的养 护期后进行抗强强度实验测试。5、测试结果及分析力学性能测试测试参照GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方 法标准进行。从图1中曲线中可以总结出：（1）相同养护时间下，更细颗粒的粉煤灰 对混凝土的强化作用更明显。（2）增加了粉煤灰的混凝土随养护时间的增加 强度也在增加。（3）前十天混凝土强度增加较快，十天后强度增加趋于缓慢。四、粉煤灰细度对混凝土工作性能的影响（一）由上述实验可以看出，掺加了粉煤灰的混凝土坍落度大于不掺加粉煤 灰的混凝土坍落度，并且坍落程度会随着所掺加的粉煤灰的细度的减小而增大。 形成这种情况的主要原因是粉煤灰的活性远远弱于水泥熟料，当采用粉煤灰来取 代部分水泥，水化初期能参与水化的熟料将会减少，而水胶比例则增大，因而导 致坍落度增大。除此之外，粉煤灰的形态效益以及填充效应也是形成该情况的主 要原因。粉煤灰的形态效应因为表面致密光滑的粉煤灰颗粒分散在水泥颗粒之间 从而起到了分散剂的作用，因此，等质量粉煤灰的细度越细，其中的颗粒含量就 越大，这种作用也将越明显。就粉煤灰的填充效应来说，其细度必须小于水泥才 能发挥其填充作用，并且应越细越好，这样其作用也会越明显。由此可见，采用 粉煤灰来代替部分水泥和细集料，能够很好的完善混凝土工作，而混凝土工作的 效果也将随着粉煤灰细度的减小而增大。（二）粉煤灰的细度对混凝土孔隙率也有一定的影响，而孔隙率对混凝土性 能的影响更大，大于 50nm 的毛细孔将会对混凝土的坑渗性以及其强度都带来不 良影响，而小于 50nm 的孔则会严重影响混凝土的干缩及徐变。本文将大于 30nm 的毛细孔及气孔定义为大孔，大孔的孔隙率则为大孔的含量。而小于30nm的过 渡孔以及凝胶孔应为小孔，小孔的孔隙率则为小孔含量，将小孔含量与大孔含量 相加则得出总孔隙率。总孔隙率的贡献主要来自于小孔，大孔含量极小并且各组 混凝土中的大孔含量都颇为相近。随着粉煤灰细度的增大，混凝土的小孔含量和 总孔隙率也会随之增大。有上述可见，运用适量的粉煤灰来代替部分混凝土中的水泥以及细集料，能 都加强混凝土的工作性能，粉煤灰的细度对混凝土的孔隙率也有一定的影响，细 度越小的粉煤灰，其混凝土的孔隙率越小。另外，要注意采用细度越小的粉煤灰 混凝土，干燥收缩就越小，其混凝土的强度也就越大。结语混凝土作为建筑材料被广泛使用，混凝土的质量对建筑工程质量起着非常重 要的作用。往混凝土中增加细颗粒的粉煤灰后能较大的提高混凝土的强度，同时 还能变废为宝，减少粉煤灰对环境的污染，推进了绿色工程建设和和谐社会的构 建。参考文献：1 张占全浅谈粉煤灰在建材工业中的利用J.科技创新与应用，2012年6月2 胡毅，鞠成粉煤灰细度对混凝土劣化性能的影响J.混凝土,2012年（4）3 冀晓晖粉煤灰对高级能路面混凝土性能的影响J.交通世界，2012年（9）