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粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：余悦忠

[导读] 摘要：现代工程产业发展中，高性能混凝土应用愈加广泛，凭借其力学性能、工作性能、结构稳定性以及使用耐久性的优点，迅速得到了业界人士的认可。

        开平市扬帆混凝土有限公司广东开平 529300
        摘要：现代工程产业发展中，高性能混凝土应用愈加广泛，凭借其力学性能、工作性能、结构稳定性以及使用耐久性的优点，迅速得到了业界人士的认可。高性能混凝土是通过混凝土中掺拌活性矿物制备而成的，粉煤灰就是其制备过程中的主要活性矿物原料，并且粉煤灰掺量对高性能混凝土有着多方面的影响。本文就粉煤灰掺拌高性能混凝土的意义展开分析，并通过实验的形式，研究粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响，为我国工程产业的发展奠定基础。
        关键词：粉煤灰；高性能混凝土；掺量；影响
        粉煤灰是煤在燃烧过程中随烟体排出的微小颗粒，在工业生产中属于固体废弃物，但是由于其本身具备火山灰的结构性质，具有活性矿物属性，因此能够应用在高性能混凝土的制备中。并且在高性能混凝土制备时，粉煤灰的掺量会对高性能混凝土产生多方面的影响，因此在现代高性能混凝土制备产业发展中，必须对粉煤灰掺量影响进行深入研究，以保证高性能混凝土的实际应用性能。
        一、粉煤灰掺拌高性能混凝土的意义
        粉煤灰作为一种工业废弃物，常见于火电厂的工业排放中，并且其本身属于危险废物，如何对其进行科学化处理给工业发展带来了巨大难题。但是，粉煤灰作为一种活性矿物，能够应用到高性能混凝土的制备中，这不仅给工业废料处理带来了新的解决方式，更为高性能混凝土的制备提供了新的途径[1]。粉煤灰掺半高性能混凝土具有多方面意义：首先，粉煤灰掺拌高性能混凝土具有生态保护意义。粉煤灰作为一种工业排放废弃物，基本上具有环境危害性，如果不对其加以处理，就会对大气环境产生严重威胁。而通过粉煤灰掺半高性能混凝土，就成为了新时期粉煤灰处理的科学化方式，不仅实现了对生态环境的保护，更实现了对工业废弃物的重复使用。其次，粉煤灰掺拌高性能混凝土具有经济意义。粉煤灰作为一种工业废弃物，其本身的市场价值极为低廉，而通过它进行高性能混凝土掺拌，不仅能够全面提升混凝土性能，还能够降低高性能混凝土制备的成本，并提升高性能混凝土的工作性，实现对混凝土水化热效果的降低，全面提升混凝土结构的密实程度，这对于我国工程产业的发展具有重要意义[2]。
        二、粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响实验
        为了明确粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响，笔者拟采用实验的形式，通过科学化的实验流程，对其具体影响进行深入探究。实验材料选用如下所示：
        粉煤灰：宜宾黄桷庄电厂生产的I级粉煤灰，其品质检测显示：细度为9.6%，需水量比92%，SO3含量为1.68%，含水量为0.3%，烧失量为3.6%，游离氧化钙为0%。根据检测结果显示，其品质符合我国《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB／T1596．2005)中的I级灰技术标准。
        水泥：湖北黄石华新 P.O42.5水泥，表现密度3.1X103kg/m3，符合我国高性能混凝土制备标准。
        砂石：灰岩人工砂，其细度模数为 2．59，表观密度为2600kg/m3，堆积密度1600kg/m3，石粉含量约为l5．4％。灰岩人工碎石，表观密度2690kg/m3，堆积密度1620kg/m3。
        外加剂：高性能减水剂JM-PCAI，减水率能够达到30.5%；引气剂选用为ZB-1G，减水率为6.8%。
        纤维：PVA纤维。
        根据我国SL352-2018《水土混凝土试验规程》要求规范化开展粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响，并对其实验情况进行严格记录，以便于对高性能混凝土制备中粉煤灰掺拌量影响的全面分析。

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        三、粉煤灰掺量对高性能混凝土影响实验结果分析
        经过实验观察分析，笔者对粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响情况得出了如下结论，从凝结时间、工作性能、抗压强度、抗剪强度等四个方面对粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响进行了分析：
        第一，粉煤灰掺量对高性能混凝土凝结时间的影响。实验中，在同水胶比的实验前提下，粉煤灰的不同掺量会对高性能混凝土的凝结时间产生直接影响，并且影响效果较为显著。根据实验结果显示，高性能混凝土的凝结时间会随着其制备中粉煤灰的掺量上升而延长，并且其凝结变化过程中，高性能混凝土的初凝时间和终凝时间变化趋势基本处于相同状态。根据这一实验结论，在工程产业进行高性能混凝土使用时，可以根据施工实际情况对混凝土中粉煤灰的掺拌量进行科学化控制，以达到对高性能混凝土初凝时间和终凝时间的控制，进而对工程的施工进度控制提供保障，这对于我国工程施工产业的发展有着重要价值。
        第二，粉煤灰掺量对高性能混凝土工作性的影响。粉煤灰中本身含有大量的球状玻璃体，这些呈球状的、表面光滑无棱角的玻璃体在高性能混凝土的搅拌过程中，能够发挥出很好的润滑效果，进而降低高性能混凝土搅拌的难度[3]。与此同时，粉煤灰在高性能混凝土制备过程中掺入时，还能发挥可分散水泥颗粒的作用，进而释放出更多的浆体来润滑骨料，实现对混凝土工作性能的全面提升。而且在混凝土中掺入粉煤灰，也可以补偿细骨料中细屑的不足的现实问题，进而减少混凝土的拌合用水量，使混凝土中的水灰比降低到更低，实现对沪宁土泌水和离析现象的改善，为混凝土的和易性提升提供保障。从实验结果我们得出如下结论：在高性能混凝土制备中进行粉煤灰掺拌时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土拌合物的坍落度和扩展度逐渐增大。但是在粉煤灰掺量增加的过程中，坍落度增加效果较为缓慢。当高性能混凝土中粉煤灰掺量为20%-3O%时，混凝土的扩展度增加效果明显，掺量超过3O%以后，粉煤灰掺量导致的混凝土扩展度增长逐渐趋于平缓。
        第三，粉煤灰掺量对高性能混凝土抗压强度的影响。在粉煤灰掺量对高性能混凝土的抗压强度影响实验中，时间变化是主要的影响因素之一。根据实验结构显示，在同水胶比的实验条件下，粉煤灰掺量对高性能混凝土的早期抗压强度影响表现为粉煤灰掺量增加而抗压强度降低。而在实验后期，当实验进行到28d和56时，粉煤灰掺量对于高性能混凝土的抗压强度影响逐渐下降，影响效果甚小。而发生这种情况的主要原因就是在实验前期，粉煤灰并没有参与混凝土的水化反应，其作用发挥更加倾向于物理填充，因此就出现了粉煤灰掺拌量对高性能混凝土抗压强度影响随着时间变化而变化的情况发生。
        第四，粉煤灰掺量对高性能混凝土抗剪强度的影响。抗剪强度作为影响混凝土结构施工质量的主要因素之一，混凝土的抗裂能力强弱就是尤其决定的。在粉煤灰掺拌进行高性能混凝土制备中，也需要对粉煤灰掺量对混凝土抗剪强度的影响进行全面分析。在实验中，在同水胶比的实验前提下，分别设计了粉煤灰掺量10%-40%的四组实验，而其结果显示：在粉煤灰掺量超过30%时，7d的实验情况下混凝土基本没有抗剪强度，而28d的实验中，四组实验结果显示的抗剪强度差异并不明显。
        结束语
        粉煤灰应用于高性能混凝土制备具有重要意义，不仅具有极高的经济性，其本身对于我国生态环境保护工作的发展也有着重要的推动作用。经过实验得知，煤灰材料对高性能混凝土的凝结时间、工作性能、抗压强度以及抗剪强度等方面都有一定影响，需要根据工程实际中对高性能混凝土的实际需求进行全面把握，充分提升工程施工的质量。
        参考文献：
        [1]林贵. 粉煤灰对高性能混凝土劈拉强度的影响试验研究[J]. 福建建材, 2018(6).7-9.
        [2]曹润倬, 周茗如, 周群. 超细粉煤灰对超高性能混凝土流变性、力学性能及微观结构的影响[J]. 材料导报, 2019(16):2684-2689.
        [3]董伟, 苏英, 林艳杰. 粉煤灰对再生混凝土抗碳化性能的影响[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(9):142-145.