關于不同摻量粉煤灰對混凝土強度的影響

張肖霞

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

0 引言

粉煤灰配合商品混凝土可以改善混凝土性能，粉煤灰在商品混凝土中的廣泛使用，帶來了可觀的經濟效益和環保效益，特別是在高速路發展上應用廣泛。很多省份都在高速公路上修建了大量的水泥混凝土路面，摻入粉煤灰能改善路面水泥混凝土的性能，提高路面施工質量。因此，研究粉煤灰摻量對混凝土性能的影響具有一定的現實意義。

1 粉煤灰混凝土配合比的設計

1.1 試配強度確定

與基準混凝土配合比設計的程序一樣。

1.2 各原材料的確定

1)計算粉煤灰混凝土中砂子用量時先假定碎石用量不變，混凝土中砂用量mS按下式計算:

mS=mS0－(mc/pc+F/pf－mc0/pc)×ps。

式中:mS0——基準配合比的砂用量;

ps——砂相對密度;

mc——基準混凝土的水泥用量;

mc0——粉煤灰混凝土中水泥用量;

pc——水泥相對密度;

F——粉煤灰混凝土中粉煤灰用量;

pf——粉煤灰相對密度，一般取 2.2 g/cm3。

2)粉煤灰混凝土的用水量的選取同基準配合比的用水量。

1.3 粉煤灰混凝土的理論配合比

根據計算得到粉煤灰混凝土配合比進行試配，在保證混凝土的和易性與水灰比不變的基礎上進行配合比的調整，最后確定為其理論配合比。

注:根據不同摻量的粉煤灰，各原材料的數據如表1所示。

表1 原材料配比表

2 試件的制備和養護

2.1 制備

1)將試模擦凈，模板四周與底座的接觸面上應涂黃油、緊密裝配，防止漏漿。2)內壁均勻刷一層機油。3)稱量模具質量并記錄數據。4)試塊用振動臺成型時密實稱量密實成型后的質量并記錄數據。

2.2 養護

標準條件下養護，齡期28 d。

3 粉煤灰混凝土的抗壓強度

數據處理極差分析見表2。

表2 數據處理極差分析表

由上述數據可見:

1)從表1可以看出，各個因素對抗壓強度的影響次序為:a，b，c，d即粉煤灰摻量、水膠比、砂率、單位用水量，其中粉煤灰摻量影響最大。

2)由以上數據可知，第一組實測強度最高，它的粉煤灰摻量為 0.05，水膠比為 0.35，砂率為 0.30，單位用水量為 190 kg/m3。這為此次試驗的最優配合比。

圖1 不同粉煤灰摻量對混凝土抗壓強度的發展趨勢

圖2 不同水膠比對混凝土抗壓強度的發展趨勢

3)由圖1可以看出，混凝土的抗壓強度隨著粉煤灰摻量的增加而減小。

4)由圖2可以看出當水膠比變大時，混凝土的抗壓強度變小。

5)由圖3可以看出當砂率增大時，混凝土的抗壓強度變小。

6)由圖4可以看出，當單位用水量增加時，混凝土的抗壓強度有增有減，這里存在一個最佳單位用水量。

圖3 不同砂率對混凝土抗壓強度的發展趨勢

圖4 不同單位用水量對混凝土抗壓強度的發展趨勢

4 結語

本文對粉煤灰混凝土抗壓性能進行了一系列的試驗研究，分析了粉煤灰摻量、水膠比、砂率、單位用水量對抗壓強度的影響規律。得出了以下主要結論:1)在9組混凝土中摻加粉煤灰后，從試驗數據處理中，我們可以看到粉煤灰摻量在5%～15%時，摻量越多，混凝土抗壓強度越小;水膠比在0.35～0.45時，水膠比越小，混凝土抗壓強度越大。2)從粉煤灰混凝土正交試驗的結果來看，對于粉煤灰混凝土的抗壓強度，影響因素包括:粉煤灰摻量、水膠比、砂率、單位用水量。各個因素對抗壓強度的影響次序為:粉煤灰摻量、水膠比、單位用水量、砂率，其中粉煤灰摻量影響最大。

［1］GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.

［2］粉煤灰對混凝土早期強度影響初探［J］.四川理工學院學報(自然科學版)，2001，21(2):15-17.

［3］GB/T 50107-2010，混凝土強度檢驗評定標準［S］.

［4］袁曉露，李北星，崔 鞏，等.粉煤灰混凝土的抗凍性能及機理分析［J］.混凝土，2008(12):7-10.