粉煤灰基水泥砌筑砂漿的制備

李紹元

粉煤灰基水泥砌筑砂漿的制備

李紹元

對粉煤灰進行了活化激發(fā)研究,然后利用活化后的粉煤灰制備粉煤灰基砌筑砂漿,結果表明：活化粉煤灰應用于砌筑砂漿中不僅可以部分取代水泥作膠凝材料,還可明顯改善砂漿的和易性,提高砂漿的后期強度,同時降低了生產成本,提高了工程質量。

粉煤灰,活化,砌筑砂漿

從總體情況來看,目前我國粉煤灰的利用率仍然較低。能得到利用的通常是一些顆粒較細、活性較高、質量優(yōu)良的粉煤灰。大量粗顆粒及含渣量較多的低等級粉煤灰仍未得到大規(guī)模的有效利用,是研究粉煤灰綜合利用中亟待解決的重點課題之一。就目前而言,如何對低等級粉煤灰進行活化技術處理,充分發(fā)揮其潛在活性,變廢為寶,開發(fā)出新型建筑材料顯得非常重要[1-4]。

本文通過對低品質的粉煤灰進行活化,并應用于砌筑砂漿,獲得滿足《砌體設計規(guī)范》中的粉煤灰砌筑砂漿[5]。

1 材料與方法

1.1 實驗用原材料

1)粉煤灰。四川江油火力發(fā)電廠的原狀干排粉煤灰,含水率小于 1%,45μm方孔篩篩余 76%,為低鈣粉煤灰,活性較低。2)水泥。四川雙馬 32.5強度等級普通硅酸鹽水泥,物理性能如表 1所示。3)細骨料采用ISO標準砂。4)石灰的有效CaO含量大于70%,80μm方孔篩篩余1.2%。5)石膏的有效CaSO4·2H2O＞90%,80μm方孔篩篩余2.5%。a

表1 水泥物理性能

1.2 實驗方法

1)粉煤灰的活化。粉煤灰的活化流程見圖 1。本實驗采用正交實驗探討活化粉煤灰的最佳工藝參數。正交實驗水平、因素的確定及具體實驗方案見表2。

表2 正交表水平及因素

2)活化粉煤灰水泥砌筑砂漿的制備。在引氣劑摻量一定的情況下,粉煤灰(A粉磨40min)與粉煤灰(B粉磨60min)取代水泥為0%,10%,20%,30%,40%制備M 10砌筑砂漿;基準配合比為：水泥 260 kg/m3、砂1 450 kg/m3、水270 kg/m3,稠度70～90。采用40mm×40mm×160mm模制備試樣。

3)性能測試。根據GB 1596-91的測定方法進行細度測定,準確稱取試樣25g,精確至0.1g。倒入0.045mm方孔篩篩網上,在負壓篩上振動2min后,測其篩余量。比表面積根據GB/T 8074-1987水泥比表面積測定方法(勃氏法)測定。根據GB/T 1346-2001水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法進行實驗;按照國家標準 GB/T 17671-1999測定膠砂強度。

2 結果分析與討論

按表 2正交表所測的各配方的密度、比表面積、細度實驗數據見表 3。

表3 密度、比表面積、細度實驗結果

按表 2正交表所測的各配方的水泥標準稠度用水量、凝結時間及安定性實驗數據見表 4。

表 4 標準稠度用水量、凝結時間及安定性實驗結果

按照表 2正交表各配方以水泥(摻 30%活化粉煤灰)∶標準砂∶水=1∶3∶0.5的比例制作水泥膠砂試塊,在標準養(yǎng)護條件下,對 3 d,28 d強度進行測定,結果見表 5。

根據 28 d抗壓強度分析可知：實驗因素影響的主次順序為：A＞B＞D＞C,從圖2,圖 3可看出其中各因素水平的主次順序為：A3＞A2＞A1;B2＞B3＞B1;C2＞C3＞C1;D3＞D2＞D1,由此可以選擇出正交實驗設計中可能的最優(yōu)化方案：A3B2C2D3,即粉煤灰、石灰、石膏的質量配比為80∶15∶5時,養(yǎng)護溫度為 70℃,保溫時間為8 h,細度要求粉磨時間為45min。

表5 膠砂強度實驗結果 MPa

3 結語

當粉煤灰摻量為 30%時,粉煤灰水泥砌筑砂漿的標準稠度用水量、凝結時間、安定性可達到標準規(guī)定值。活化粉煤灰應用于砌筑砂漿中具有以下優(yōu)點：1)能明顯改善砂漿的和易性;2)能顯著提高砂漿的后期抗壓強度;3)能充分利用粉煤灰潛在活性,減少水泥用量,降低砂漿生產成本;4)能變廢為寶,化害為利,節(jié)約堆放粉煤灰的大量寶貴土地。因此,推廣使用粉煤灰砂漿具有顯著的技術、經濟和社會效益。

[1] 黃建勛,魏 晶.大摻量粉煤灰配制低強度等級水泥砂漿的研究[J].赤峰學院學報,2001,32(5)：35-39.

[2] 焦 艷.粉煤灰在砌體結構中的應用[D].鄭州：鄭州大學碩士學位論文,2005.

[3] 肖小松.國外砌體結構研究的新動態(tài)[J].四川建筑科學, 1998(2)：23-26.

[4] 周萬良,詹柄根,龍靖華.粉煤灰—氟石膏—水泥砌筑砂漿的研制[J].磚瓦,2007(7)：47-49.

[5] 楊紹林.建筑砂漿實用手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2003.

On preparation of fly ash and cementmasonry mortar

LIShao-yuan

The paper has the activation research on the fly ash,adopts the activaed fly ash to prepare for the fly ash and cementmasonrymortar, and proves that the adoption of the actived fly ash can not only partially take the place of the cement binders,but also improve theworkability of themortar,improve the strength of themortar in later period,while it can reduce the production costs and enhance the engineering quality.

fly ash,activation,masonrymortar

TU525

A

1009-6825(2011)09-0117-02

2010-12-05

李紹元(1969-),男,工程師,四川金頂(集團)峨眉山特種水泥有限公司,四川峨眉山 614224