不同摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)研究

張新生

摘 要：粉煤灰作為工業(yè)廢棄物之一，基于我國(guó)燃煤量較大，進(jìn)而使得這一廢棄物排量大，在占用大量農(nóng)田土地的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)了污染，而基于粉煤灰自身具有的活性效應(yīng)等特點(diǎn)下，將適量粉煤灰摻入混凝土中，不僅能夠取代水泥用量，同時(shí)還能夠提高混凝土的抗壓性與耐久性，進(jìn)而為更好的踐行綠色建筑之路奠定了基礎(chǔ)。文章針對(duì)不同參量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)，以此來(lái)驗(yàn)證摻入適量粉煤灰能夠提升混凝土性能。

關(guān)鍵詞：不同參量粉煤灰；混凝土；抗壓強(qiáng)度；優(yōu)化配比；實(shí)驗(yàn)

將粉煤灰應(yīng)用于建筑材料之中，能夠?qū)⒎勖夯易儚U為寶，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)與能源資源的節(jié)約，但是，目前對(duì)粉煤灰的利用率水平較低，而基于粉煤灰本身所具有的火山灰活性，以其來(lái)替代部分水泥熟料的應(yīng)用，通過(guò)適量粉煤灰在混凝土中的摻入來(lái)提升混凝土的性能，將為充分發(fā)揮出粉煤灰的利用價(jià)值奠定基礎(chǔ)。為了更好的明確在混凝土中摻入粉煤灰的量，文章以試驗(yàn)的方式針對(duì)不同摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方案的制定

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

水泥為普通硅酸鹽水泥：P·O52.5；采用含泥量為2.5%的河砂，細(xì)度模數(shù)為2.6；碎石粒徑為5-25毫米；引氣減水劑，減水量為10%-15%；粉煤灰為Ⅱ級(jí)粉煤灰。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案的制定

基于該實(shí)驗(yàn)是針對(duì)不同摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，因而在試驗(yàn)中，以粉煤灰摻量為10%、18%、25%的混凝土進(jìn)行試配。基于混凝土攪拌工序下，結(jié)合混凝土本身的性能特點(diǎn)，定位水膠比的取值范圍，在此基礎(chǔ)上，對(duì)各組材料的用量進(jìn)行定位，然后制作出立方體試件，規(guī)格為100×100×100（單位毫米），制作總數(shù)量為168個(gè)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)溫室養(yǎng)護(hù)后來(lái)對(duì)混凝土的耐久性進(jìn)行檢測(cè)，并基于3/7/14/20/28/60/90（單位d）這一齡期下對(duì)試件的抗壓強(qiáng)度分別進(jìn)行測(cè)試，并記錄相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果以作分析之用。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與具體分析

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

該試驗(yàn)的開展是基于當(dāng)前工程應(yīng)用下對(duì)混凝土所提出的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下來(lái)展開的，在進(jìn)行耐久性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以萬(wàn)能壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

混凝土本身的性能主要取決于原材料的性能、質(zhì)量以及材料的配合比，同時(shí)還受到了摻合料以及養(yǎng)護(hù)、使用年齡等的影響。

基于不同摻量粉煤灰條件下對(duì)混凝土和易性所帶來(lái)的影響角度下，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，粉煤灰的摻量為10%、18%、25%，針對(duì)剛攪拌完混凝土的塌落度進(jìn)行測(cè)試，然后在1個(gè)小時(shí)之后針對(duì)塌落度損失程度進(jìn)行測(cè)試。而通過(guò)試驗(yàn)表明，在混凝土中，以粉煤灰的摻入能夠有效降低混凝土塌落度損失，針對(duì)新攪拌混凝土塌落度的測(cè)試，表明能夠有效優(yōu)化混凝土的和易性，這就能夠?yàn)榇偈乖趯?shí)際應(yīng)用混凝土施工的過(guò)程中，使用泵送混凝土將變得更加的容易，并有效降低混凝土出現(xiàn)離析的概率。

基于不同齡期下，不同摻量粉煤灰對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度所帶來(lái)的影響為：首先從試驗(yàn)數(shù)的結(jié)果看影響較大，具體而言，針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果繪制出相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度—時(shí)間曲線圖，然后結(jié)合這一曲線圖來(lái)對(duì)強(qiáng)度的分析。

針對(duì)相應(yīng)強(qiáng)度的發(fā)展規(guī)律，從試驗(yàn)的結(jié)果可以分析出：在摻入粉煤灰后，在齡期增加的背景下混凝土的強(qiáng)度也隨之上升，而在粉煤灰摻入量不但增加的條件下，混凝土的強(qiáng)度則隨之下降，與普通的混凝土相比而言，基于同一齡期下，當(dāng)粉煤灰摻入量不同時(shí)，相應(yīng)混凝土抗壓強(qiáng)度則呈現(xiàn)出了下降趨勢(shì)。當(dāng)3d下?lián)饺?0%粉煤灰后，混凝土的抗壓強(qiáng)度下降量為7.82%，當(dāng)摻量為18%時(shí)，強(qiáng)度下降為13.56%，當(dāng)摻量為25%時(shí)混凝土強(qiáng)度下降為29.53%。因此，這就說(shuō)明隨著粉煤灰摻量逐步增加，相應(yīng)混凝土的抗壓強(qiáng)度隨之下降，呈現(xiàn)出反比關(guān)系，而在28到90天這一齡期范圍內(nèi)，在粉煤灰摻量變化的情況下，混凝土強(qiáng)度在隨之上升；基于90d時(shí)，當(dāng)粉煤灰的摻量為10%時(shí)，與普通混凝土的強(qiáng)度相比，增加了1.56%；摻量為18%、25%時(shí)，混凝土強(qiáng)度開始下降，下降量為1.46%、9.82%。基于這一分析結(jié)果下表明：以Ⅱ粉煤灰與混凝土進(jìn)行摻和，當(dāng)粉煤灰的摻量在10%-18%之間時(shí)為合理?yè)搅俊?/p>

針對(duì)粉煤灰混凝土強(qiáng)度的發(fā)展進(jìn)行推測(cè)，基于相應(yīng)公式的帶入下，通過(guò)計(jì)算表明誤差較大，因此，在進(jìn)行這一分析的過(guò)程中，借助Microcalo rigin 6.0來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并繪制出相應(yīng)的強(qiáng)度變化發(fā)展曲線圖，明確混凝土強(qiáng)度與時(shí)間間所呈現(xiàn)出的關(guān)系后帶入相應(yīng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明能夠有效解決誤差過(guò)大的問(wèn)題。

而基于該實(shí)驗(yàn)下，水膠比為0.32，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不同摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)，并得到混凝土強(qiáng)度推算公式，但由于所受到的影響因素較多，所以難以避免的會(huì)存在一定誤差。

對(duì)抗凍融與硫酸鹽侵蝕的影響分析如下：通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明與普通混凝土相比，在參入粉煤灰后，混凝土抗壓強(qiáng)度損失率偏小，因此，這就意味著粉煤灰的摻入能夠有效提升混凝土的這兩種性能。

3 作用機(jī)理分析

首先，在強(qiáng)化混凝土后期強(qiáng)度下，相應(yīng)的作用機(jī)理為：基于原材料與環(huán)境條件一致的基本前提下，在摻入粉煤灰后，混凝土強(qiáng)度主要是受到粉煤灰火山灰效應(yīng)的影響，當(dāng)水解層沒(méi)有被火山灰反應(yīng)物充滿，則混凝土強(qiáng)度就不會(huì)隨著呈現(xiàn)出較大的增長(zhǎng)幅度，反之混凝土性能將逐漸提升，而也正是基于這一作用機(jī)理下，促使摻入粉煤灰混凝土在早期呈現(xiàn)出的強(qiáng)度偏低，而進(jìn)入到后期相應(yīng)的強(qiáng)度隨之增加。其次，優(yōu)化混凝土耐久性機(jī)理。以適量粉煤灰的摻入，能夠使得混凝土內(nèi)部出現(xiàn)水化反應(yīng)，相應(yīng)水化物能夠?qū)⒒炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)所存在的孔洞等充滿，進(jìn)而提升混凝土強(qiáng)度，促使混凝土的抗腐蝕性、抗?jié)B透性以及抗凍性隨之得到強(qiáng)化，相應(yīng)混凝土的耐久性也隨之提升。因此，尤其是對(duì)于北方建筑而言，在進(jìn)行橋梁等的施工中，混凝土作為主要結(jié)構(gòu)材料，基于氣候的影響作用下，可以適量粉煤灰的摻入來(lái)提升混凝土的性能，進(jìn)而為延長(zhǎng)建筑使用壽命并降低綜合成本奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

將粉煤灰摻入混凝土中，能夠?yàn)閮?yōu)化并提升混凝土的性能奠定基礎(chǔ)，通過(guò)提升混凝土的和易性來(lái)提高泵送效率，并降低離析問(wèn)題與坍落度發(fā)生概率；同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)表明采用Ⅱ粉煤灰摻入到混凝土中，將摻入量控制在10%-18%時(shí)，摻入量較為合理，并能夠?qū)崿F(xiàn)C50混凝土的配置。通過(guò)與普通混凝土強(qiáng)度的對(duì)比分析表明，摻入適量粉煤灰為提升混凝土的耐久性、抗凍性以及耐腐蝕性等奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而能夠?yàn)楫?dāng)前建筑行業(yè)在踐行綠色建筑發(fā)展之路的過(guò)程中，借助對(duì)粉煤灰的應(yīng)用來(lái)提升工程的綜合效益。

參考文獻(xiàn)

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