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    掺合料对混凝土性能影响.pdf

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    掺合料对混凝土性能影响.pdf

    曹光东掺合料对混凝土性能影响 45 、护、扩、护驴 掺合料对混凝土性能影响 曹光东 南京市公路管理处公路科研所南京210039 摘要 研究矿渣和粉煤灰在混凝土中的最佳掺入量,以及对混凝土工作性与泌水率的影响。 关键词 矿渣粉煤灰混凝土强度泌水率 混凝土中使用掺合料不仅可以减少水泥用量、 降低成本、提高混凝土工作性,还可减少废料堆 放对环境的不利影响,实现对资源的充分利用。 1试验的内容和方案 1.1主要内容 1分别以矿渣和粉煤灰替代混凝土中的部 分水泥,研究其在不同强度等级的混凝土中最佳 掺量。 2在最佳的矿渣和粉煤灰掺量下,研究其 对混凝土泌水率的影响。 1.2技术方案 确定混凝土配合比,以基准配合比作为对照 试验,针对试验内容来改变其他参数进行研究 实验。 在试验过程中,确定粉煤灰和矿渣在C20、 C30、C40的最佳掺量,然后基于这个最佳掺量来 继续研究它们对混凝土泌水率的影响。 2试验结果与分析 2.1原材料基本性能检测结果 对试验所用原料的基本性的检测,结果见表 l、表2、表3、表4和表5。 表1水泥物理性能 表3粗集料碎石性能 表4粉煤灰性能测试结果 表5矿渣性能测试结果 曹光东工程师。1997毕业于同济大学无机非金属材料专业。从事公路桥梁试验检测工作。联系电话18256595313,Email 1021 185644qq.corn。 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2013,233 2.2掺合料的加入量对混凝土性能的影响 以下三种混凝土的基准配合比见表6。研究粉 煤灰和矿渣掺对混凝土的影响。 表6 C20、C30、C40混凝土的基准配合比 2.2.1 粉煤灰掺入量对不同等级混凝土性能的 影响 在以粉煤灰为掺合料配制混凝土时,从经济 角度出发,粉煤灰的掺量越多越好,但是掺量过 多也有一些不利因素,故在选取粉煤灰合适掺量 时应综合考虑它对混凝土各种性能的影响。本实 验选择粉煤灰的掺入量分别为10%、15%、20%、 25%,研究了粉煤灰掺人量对C20、C30、C40混 凝土强度的影响。性能测试结果见表7、表8和 表9。 表7粉煤灰掺入量对C20砼性能影响测试结果 表8粉煤灰掺入量对C30砼性能影响测试结果 表9粉煤灰掺入量对C40砼性能影响测试结果 本次试验对粉煤灰的掺人选用的是等量替代 水泥的方法。由表7、表8和表9中可以看出随着 粉煤灰掺量的增加,混凝土的3天强度逐渐降低, 但28天强度呈增加的趋势。出现这种结果与粉煤 灰性质有关,由于粉煤灰中含有活性氧化硅以及 少量的氧化铝,能够与水泥水化产物中的氢氧化 钙进行二次水化反应,使得混凝土中的大晶体含 量显著减少,从而提高混凝土的强度。但是由于 粉煤灰颗粒表面被玻璃体所包裹,其水化过程缓 慢,所以粉煤灰混凝土的早期强度较低,后期强 度却有良好的发展。 兼顾混凝土的早期强度和后期强度考虑,因 为在混凝土的实际生产中早期强度和后期强度需 同达到国家标准规定,故经试验后可得出粉煤灰 曹光东 掺合料对混凝土性能影响 47 在混凝土中的最佳掺量为15%。 2.2.2矿渣掺人量对不同等级混凝土性能的影响 矿渣是一种活性较高的混凝土掺合料,用它 拌制的混凝土与粉煤灰拌制的混凝土有所不同, 用它作为掺合料来拌制的混凝土用水量少。矿渣 掺量可以很大,而且掺量越大,混凝土的用水量 越少。但是从经济角度看,它的单价很高与水 泥价格差不多,用它拌制的混凝土很粘重泵送 时很困难,不像用粉煤灰作为掺合料拌制的混凝 土那样松软。故在选取矿渣掺量时,应综合考虑 各种因素。 本实验选择矿渣的掺人量分别为20%、25%、 3O%、35%、40%、45%、50%,研究了矿渣掺人 量C20、C30、C40混凝土强度的影响。试验结果 见表l0、表11和表12。 由表10、11、12可以看出,随着矿渣掺量的增 表10矿渣掺入量对C20砼性能影响测试结果 表l1 矿渣掺入量对C30砼性能影响测试结果 表l2矿渣掺入量对C40砼性能影响测试结果 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2013,233 加,混凝土早期强度逐渐降低,但28天强度随矿 渣掺量的增加而增加。这是由于矿渣的活性是潜 在的,需要石灰等物料来激发。碱性激发剂一般 为石灰或水化时能够析出氢氧化钙的硅酸盐水泥 熟料,掺人后能形成氢氧化钙碱性溶液,造成矿 渣玻璃溶解的条件,而使矿渣的活性被激发出来。 混凝土的实际生产中早期强度和后期强度需 同达到国家标准规定,故经试验后可确定出矿渣 在混凝土中的最佳掺量为40%。 2.3掺合料种类对C30混凝土泌水率的影响 以15%粉煤灰、40%的矿渣取代混凝土中的 胶凝材料,以无掺合料为参照,研究了粉煤灰、 矿渣对C30混凝土泌水率的影响。试验按每隔 30min测一次,试验结果见表13。 表13掺合料种类对C30混凝土泌水率的影响 掺合料 泌水量m1 泌水率 % 由试验结果可以看出,掺量为15%的粉煤灰 混凝土泌水率相对于未掺加掺合料和掺加了矿渣 的混凝土相比,混凝土的泌水率大大降低了。这 是由于粉煤灰在混凝土中的形态效应造成的。所 谓粉煤灰的形态效应是指粉煤灰颗粒形貌、粗细、 表面粗糙度、级配、内外结构等几何特征以及色 度、密度等特征在混凝土中产生的效应。粉煤灰 的形态效应中,首要的是粉煤灰玻璃微珠颗粒所 特有的物理性状,能使水泥颗粒的絮状结构解絮 和颗粒扩散,同时使混凝土内部结构降低粘度和 降低颗粒之间的摩擦力。 3 结语 1煤灰作为混凝土掺合料时,无论混凝土 的强度等级为多少,粉煤灰的最佳掺量均为胶凝 材料总量的l5%。 2矿渣作为混凝土掺合料时,无论混凝土 的强度等级为多少,矿渣的最佳掺量均为胶凝材 料总量的40%。 3土中掺人适量粉煤灰可以改善混凝土工 作性,减小泌水率;而以矿渣作为掺合料加入混 凝土中时,对改善混凝土工作性和减小泌水率几 乎没作用。 收稿日期20130112 上接第50页 为化工污水处理设计开创了新的局面,随着经验 的积累,风险将逐步减小,设计成果就会越来越 适用。 如今,越来越多的污水处理专业、环保公司 加人了化工污水的治理行业,开拓了化工污水处 理技术,带来了很多新技术和新工艺,同时也对 设计人员提出了更高的要求。环保公司提出的治 理技术是否可靠工艺流程是否可行占地和投 资是否合理针对这些问题,设计把关就显得更 加重要。优先采用已证明是厂商所掌握的成熟的 工艺技术,这可以通过现场考察来完成。对于还 没有成熟的处理技术的污水治理,单从理论和经 验来确定是不够的,必须要求通过中试和扩大试 验证明和完善厂商推出的工艺技术。这一要求在 某PTMEG项目扩建工程中发挥了有效的作用,其 污水处理效果、投资和占地控制均取得了较好的 成效。 5 结语 化工污水处理确实是一个很重要的领域,要 做的工作还很多。希望同行们共同总结,互通信 息,还地球一个清洁的水体。 修改回稿20130504 。 ” O L n 无

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