C60高強高性能粉煤灰混凝土的應用

賈 文 斌

(山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006)

C60高強高性能粉煤灰混凝土的應用

賈 文 斌

(山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006)

通過調整粉煤灰摻量及品質試配C60高強高性能粉煤灰混凝土，分析了新拌混凝土性能及后期強度，提出了最優配合比，并將其應用于工程施工中，驗證了配合比的可行性。

粉煤灰，混凝土，最佳摻量，和易性，強度

0 引言

據有關資料顯示，目前我國粉煤灰堆積存量已達到20億t，預計到2020年總堆積量將達到30億t。堆積粉煤灰一方面污染環境，另一方面給國家的土地利用帶來嚴重負擔。目前國家正在推行節能減排、低碳環保、治理霧霾，因此有效利用具有潛在活性的粉煤灰替代部分水泥不僅比一般方法配制C60水泥混凝土性能高、成本低而且是實現節能減排，環境保護，解決廢渣占用土地等問題的一條有效途徑。

1 原材料

1)膠凝材料。

水泥：中材安徽水泥有限公司；P.Ⅱ52.5硅酸鹽水泥。

初凝時間：145 min，終凝時間：390 min，安定性：合格。

比表面積：340 m2/kg,3 d:抗折強度：6.3 MPa，抗壓強度：34.2 MPa。28 d：抗折強度：8.6 MPa，抗壓強度：57.8 MPa。

粉煤灰：巢湖市祥云商貿商品粉煤灰。

Ⅰ級：細度：9.5%，需水量比：90%，燒失量：4.75%，含水量：0.95%。

三氧化硫：2.57%。

Ⅱ級：細度：15.0%，需水量比：100%，燒失量：5.2%，含水量：0.95%。

三氧化硫：2.52%。

2)細骨料。

河沙，廬江大學，Mx:2.6，含泥量：0.8%，級配良好。

3)粗骨料。

石灰巖碎石，霍山，5 mm～25 mm連續級配，壓碎值：15.3%，針片狀含量：4.2%，含泥量：0.3%，泥塊含量：0%。

4)外加劑。

TS-SGJ高性能減水劑，江西同晟實業有限公司。

含固量：17%，密度：1.078 g/mL，pH值：6.8。

凈漿流動度:278 mm。

建議摻量1.1%～1.4%。

2 主要儀器及試驗方法

1)采用50 L強制式攪拌機，成型采用150 mm立方體標準試模。按規范要求標準條件養護，標準試驗方法測試試件各齡期抗壓強度。

2)常規法測混凝土拌合物出機坍落度、擴張度、1 h后坍落度損失、利用倒坍落度筒法測混凝土拌合物的流下時間，以此來反映拌合物可泵性。

3)選用調整粉煤灰摻量和品質兩個因素進行對比試驗，從中選擇強度及工作性最優的配比。

3 混凝土配合比

根據設計要求，試配混凝土配合比(見表1)。

表1 試配混凝土配合比 kg/m3

4 試驗結果

對應試驗結果見表2。

表2 試驗結果

5 各組混凝土配合比試驗結果分析

1)從第一組不摻粉煤灰的數據看到坍落度損失大，由于沒有球形粉煤灰顆粒在水泥漿中產生“滾珠效應”，從而使拌合物粘性大，和易性差，可泵性差。混凝土需水量大，在高溫施工中收縮大；2)通過分析后6組數據，摻入大量優質Ⅰ級粉煤灰拌制的混凝土需水量小，1 h坍落度損失很小甚至沒有，而且粘性小、和易性良好、易于泵送，混凝土后期強度高。摻入Ⅱ級粉煤灰的混凝土需水量大，1 h坍損較大，后期強度比Ⅰ級灰略低；3)粉煤灰摻量為15%時，28 d抗壓強度較未摻粉煤灰混凝土強度有所下降，但60 d抗壓強度可以達到空白混凝土水平。隨著粉煤灰摻量的增加，當超過15%時28 d,60 d強度均有所下降。試驗結果表明粉煤灰摻量為15%是最佳的。

6 確定最優混凝土配合比及應用

1)通過試配數據的分析確定配合比(見表3)。

表3 最優混凝土配合比

2)在材料滿足相關規范要求的條件下，最優混凝土配合比在工程中得到了應用，并在工程中測得流下時間為8 s～35 s，可泵性良好。混凝土強度滿足驗收評定標準，新拌混凝土出機坍落度達到了195 mm～210 mm,1 h坍落度損失很小或無損失。證明了C60高強高性能粉煤灰混凝土的設計路線是可行的，成功解決了C60高強高性能混凝土的坍損快、泵送難、收縮大、成本高等問題。

7 綜合分析

由于C60高強混凝土中摻用了粉煤灰，粉煤灰在拌合物中能起到滾珠作用使水泥顆粒有效分散，釋放出更多的漿體來潤滑骨料。減少了用水量和細骨料的用量，使混凝土的水灰比降低。減少了泌水和離析現象，具有良好的保水性。雖然28 d強度有所下降但是60 d強度卻有明顯的提高。這與粉煤灰在混凝土中的二次水化反應速度有關。粉煤灰的活性是靠水泥水化產物Ca(OH)2的堿激發和石膏的硫酸鹽激發完成的。但由于粉煤灰顆粒表面致密，早期反應速度慢，這時強度較低但隨著玻璃體致密表層的削蝕，粉煤灰的增強作用才逐漸表現出來，所以60 d強度就有明顯的提高。C60高強高性能粉煤灰混凝土改善了混凝土的工作性，使混凝土商品化，解決了以往高強混凝土配制難，水泥用量大，水化熱高，坍損嚴重、造價高等諸多問題。同時采用粉煤灰作為主要成分的混凝土摻合料可節約水泥、節約資金、利用工業廢渣節約能源，有利于保護生態環境，減少大氣污染。對國家基礎建設及城市快速化發展有重大貢獻。

[1] JGJ 55—2011，普通混凝土配合比設計規程[S].

[2] GB/T 1596—2005，用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S].

[3] JGJ/T 281—2012，高強混凝土應用技術規程[S].

On application of C60 high strength and high performance fly ash concrete

Jia Wenbin

(ShanxiRoadEngineeringQualityInspectionCenter,Taiyuan030006,China)

By adjusting the mixture of fly ash and its quality, the paper has the trial of C60 high strength and high performance fly ash concrete, analyzes the newly mixed concrete’ performance and its strength in later period, points out its optimal proportion ratio by adopting it in engineering construction, and proves the feasibility of the proportional ratio.

fly ash, concrete, optimal mixing volume, peaceability, strength

1009-6825(2015)02-0098-02

2014-11-05

賈文斌(1986- )，男，助理工程師

TU528

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