宝鸡Ⅱ级粉煤灰在高强高性能混凝土中的应用.pdf
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1、文章编号 :1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 2 6 0 3 t f - 理论獗究 宝鸡 l I 级粉煤灰在高强高性能混凝土中的应用 T h e C h a r a c l e r is l i c s 0 f B a 0 j i I I _ G r a d e F l y A s h a n d I t s A p p fi c a fi o n o f H ig h - S t r e n g t h a n d H ig h - P e r f o r m a n c e C o n c r e t e 崔庆怡,陈社生,黄沛增 ,斯方海,王宝卿 (
2、陕西省建筑科学研究 院,西安 7 1 0 0 8 2 ) 摘要 : 借 助法 门寺这 一 国家重点工程 中大掺 量粉煤灰 的应 用,深入研 究分析 了粉煤 灰对混凝 土性能 的改善 ,并通过扫描 电 镜等手段展现 了其水化过程。粉煤灰对混凝土的作用应按第四组分考虑,而不单纯是水泥的替代品。 关键词 : 粉煤灰 ;高强高性能 混凝 土 ;水化 ;配 合比 中 图分类 号 :T U5 2 8 3 1 文 献标 识 码 :A 0前 言 粉煤灰已成为现代混凝土的配置中尤其是高性能混凝土 中不可或缺的组成部分。有专家认为粉煤灰按混凝土的第 四组分考虑,而不单纯是水泥的替代品 。陕西宝鸡电厂 级粉煤灰烧失
3、量低、需水比小,虽然细度稍粗,但仍可 在高强高性能混凝土中应用,并取得较好的技术经济效益。 法门寺合十舍利塔工程是我国在建的最高的佛教建筑 物,总高 1 4 7 m呈双手合十状,设计使用寿命 l 0 O年。该 工程采用了大量多类型的高性能混凝土,包括高性能高强 混凝土、高性能大体积混凝土 、高性能超高层高强大流动 性混凝土,施工过程经历暑期高温和冬季严寒等施工阶段 , 多种类高性能混凝土给混凝土施工过程带来了巨大的挑战。 1粉煤灰性能的研究 法门寺混凝土工程设计单位提出要用 I 级粉煤灰,而 且对R : 0要有限制。考虑到_T程实际情况,能否采用宝鸡 生产的 级粉煤灰,则是配制法门寺工程的原材
4、料的重大 课题。 宝鸡级粉煤灰的性能如表 l 所示,表中第一行参 数为 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 ( G B 1 5 9 6 2 0 0 5 ) 的相关指标。 表 l 宝鸡 级粉煤灰性能指标 品种 烧失量 需水比 细度 s O 3 含水率 C a O 粉煤灰 I 级 F 类 牛 5 9 5 1 2 3 1 1 宝鸡I f 级粉煤灰 0 3 8 8 6 1 8 5 0 7 9 0 宝鸡级粉煤灰的各项指标除细度外,其余均达到I 级灰的要求,从性能参数中可以看出其烧失量极低,即含 2 6 CoAL As H 3 201 0 碳量很低,而且需水量也满足 I 级灰的要求,这些就为能 够在该工程中使用取
5、代 l 级灰提供重要的技术可行性。 对 4 5 I X m以下粉煤灰颗粒进行分析 , 数据如表2 所示。 表 2 三种粉煤灰 ( 粒径 4 5 u m)对比 备注: 平圩、南京电J I 级灰数据来源 宝鸡 I I 粉煤灰粒径分布数据来源 长江科学院的研究表明 ,粉煤灰细度和需水量的相 关系数仅 0 4 5 ,即相关性不大,而需水比与粉煤灰中 4 5 m颗粒中 0 1 0 m颗粒含量有明显的正相关 ,相关 系数为 O 8 5 ,利用这一理论研究成果,印证了宝鸡粉煤灰 虽然细度超过 I 级粉煤灰 1 2 的指标,但仍有较低的需 水比,可以满足配制 C 6 0混凝土低水胶比的需求。 2胶凝材料中水泥
6、和粉煤灰比例变化对混凝土性能影响 粉煤灰混凝土试验所选用的原材料:水泥,盾石牌 P 0 4 2 5低碱水泥;砂子,渭河 中砂;石子,北山石灰石 质碎石;粉煤灰,宝鸡二电厂 级粉煤灰;膨胀剂,西 安荣鑫;减水剂,X C型聚羧酸系高效减水剂,陕西省建 筑高新技术开发公司生产。宝鸡二电厂 级粉煤灰性能见 表 1 。 下面的试验反映了在混凝土拌合物中,当胶凝材料总 重不变,水泥和粉煤灰比例变化,拌合用水在 ( 1 4 0 2 ) k g 范围内,砂、石、膨胀剂不变时。拌合物性能和抗压强度 变化情况。 从表 3 、表 4 、 图 1 中可以看出,粉煤灰掺量从 1 3 4 一 2 8 8 变化时,在外加剂
7、 P C A掺量为 4 5 k g m 时,坍 落度和扩展度变化不大。倒提时间最长的 K T I为 1 6 s , 黏度较大,尽管坍落度和扩展度都是最大,预示将来泵送 会有一定困难。 表 3 胶凝材料组分不同比例混凝土配合比 k g m 表 4 胶凝材料组分不同比例的混凝土性能 注: “ 倒提”为混凝土坍落度简倒置装入拌合物后,提离地面 5 0 0 m i l l 所需的排空时间 ( S )。 7 o o 目 6 0 0 5 0 0 噬 4 0 0 3 0 o 睿 2 o 0 1 0 o 1 2 1 4 1 6 】 8 2 O 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 粉煤灰掺量变化 ( 占胶凝
8、材料) 图 l 粉煤灰掺量变化对混凝土拌合物性能的影响 7 8 0 5 7 0 4 4 。 5 3 5 l 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 S 3 0 粉煤灰掺量变化 ( 占胶凝材料) 图 2 粉煤灰掺量变化对混凝土抗压强度影响 从表 4 、图 2中可以看出,从抗压强度变化看 ,混凝 土早期强度随粉煤灰掺人量增加有下降趋势。但 2 8 d强 度掺人 1 7 4 有峰值达到 7 3 0 M P a ,5 6 d标养强度均有 较大幅度提高。 3宝鸡二电厂 I I 级粉煤灰混凝土耐久性试验研究 3 1 C 6 0粉煤灰混凝土配合比 经过现场多次试配,采用表 5配合比混
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