關于一種改性濕粉煤灰對混凝土工作性能以及強度影響的研究

陶曉飛

摘 要：文章通過采用一定參數、用濕磨物理方法得到的粉煤灰（濕磨參數：球料比5：1、粉磨時間20min、水料比0.7：1），以摻普通二級粉煤灰為基準混凝土，研究了該種方法得到的改性濕粉煤灰在不同強度等級混凝土（C30、C40、C50和C60）中不同摻量（10%、20%和30%）下對混凝土坍落度、坍落度損失以及強度的影響，并對實驗結果進行了分析。

關鍵詞：改性濕粉煤灰；摻量；坍落度；強度

1 試驗

1.1 原材料

1.1.1 水泥。本次試驗采用的是華潤水泥（龍巖）有限公司生產的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，主要物理性能：初凝時間168min，終凝時間270 min，3d抗壓強度24.2MPa，28d抗壓強度49.5MPa。

1.1.2 粉煤灰。干灰為天潤混凝土公司提供的普通Ⅱ級粉煤灰，改性濕粉煤灰采用濕磨物理方法得到的粉煤灰（濕磨參數：球料比5：1、粉磨時間20min、水料比0.7：1），主要性能指標見表1。

1.1.3 細骨料。采用同安砂廠生產的天然砂，表觀密度2600kg/m3，松散堆積密度1400kg/m3，含泥量1.4%，泥塊含量0.5%，細度模數2.8，級配屬區2區。

1.1.4 粗骨料。粗骨料采用廈門路橋建材提供的碎石，用大石（單粒級16～31.5mm）和中石（連續粒級5～20mm）兩種級配的骨料按1：1的比例進行摻和拌勻。

1.1.5 減水劑。采用福建科之杰新材料集團提供的高濃聚羧酸減水劑。

1.2 試驗過程

根據混凝土公司設計的配合比，設計了與實際經濟相適應的生產性混凝土配合比，以Ⅱ級粉煤灰為基準混凝土，設計了濕粉煤灰摻量為10%、20%和30%時，在C30、C40、C50和C60不同強度等級混凝土中的工作性能和強度。試驗中采取粉煤灰超量取代砂方式，取代系數為1.2，C30的混凝土所用高濃聚羧酸減水劑固含量為10%，C40、C50和C60混凝土所用減水劑固含量為20%。

2 試驗結果及分析

2.1 試驗結果

根據混凝土配合比測試了不同強度等級混凝土不同粉煤灰摻量下的混凝土拌合物坍落度、1h坍落度損失，以及混凝土試件3d、7d和28d的抗壓強度。試驗結果如表2所示。

2.2 工作性能試驗結果分析

圖1為摻不同品種和不同摻量粉煤灰時混凝土拌合物的坍落度和1h經時坍落度試驗結果。

由圖1中試驗結果可看出，在強度較低（C30）時，粉煤灰摻量較小時坍落度損失相對大；隨著改性濕粉煤灰摻量的增大，對混凝土拌合物坍落度和坍落度損失起改善作用；對強度較高的混凝土，摻量較小時（≤20%），其60min后坍落度幾乎沒有損失；摻量為30%，其坍落度和60min經時坍落度都有所較小。這可能是由于摻改性濕粉煤灰混凝土的粘度相比摻普通粉煤灰的混凝土稍大，當混凝土強度較低，膠凝材料少時，對混凝土的流動性改善有利；當混凝土強度偏高，膠凝材料較大時，大摻量的濕粉煤灰對混凝土工作性不利，因此配制高強度混凝土時，濕粉煤灰摻量不宜過大。

綜合改性濕粉煤灰在不同強度等級混凝土拌合物中的坍落度和坍落度損失試驗結果可知，改性濕粉煤灰與混凝土具有較好的適應性，可滿足混凝土的泵送工作性要求。

2.3 混凝土強度試驗結果分析

圖2為摻不同劑量的普通粉煤灰和改性濕粉煤灰的情況下，不同齡期的混凝土強度實驗結果。

由摻改性濕粉煤灰在混凝土中強度試驗結果，可知摻改性濕粉煤灰混凝土其3d強度基本都高于摻普通粉煤灰混凝土，這應該與改性濕粉煤灰中摻有早強成分有關。混凝土的早期強度隨著粉煤灰的摻量增大而下降，對于C40下降得最快；對于28d強度提高最多的是當粉煤灰摻量為10%時，其中C40 最為明顯。對于C30混凝土，其摻量為30%時仍滿足混凝土強度設計要求，C40～C60，其摻量為20%時滿足混凝土強度設計要求。綜合各強度混凝土的實驗結果，同等摻量的濕粉煤灰混凝土強度均高于摻普通粉煤灰混凝土的強度。

由此可以看出：摻同等摻量改性濕粉煤灰的混凝土工作性能、強度均優于摻普通Ⅱ級普通粉煤灰的混凝土，用濕磨物理方法得到的改性濕粉煤灰可以替代Ⅱ級普通粉煤灰使用，這將可以實現廢物利用，緩解資源壓力，應用前景巨大。

參考文獻

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