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粉煤灰與化學(xué)外加劑對商品混凝土性能的影響
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>關(guān)鍵詞:粉煤灰; 化學(xué)外加劑; 商品混凝土; 坍落度
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>中圖分類號: TU 528. 52 文獻標(biāo)識碼: A
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left> 商品混凝土一般采用泵送工藝, 除了滿足強度要求外, 必須具有好的工作性能(坍落度和坍落擴展大)、而且保持好的工作性能力強(坍落度損失小)[1]。一般說來, 商品混凝土中摻加粉煤灰與化學(xué)外加劑, 不僅能節(jié)約水泥, 降低混凝土成本, 而且技術(shù)價值大[2]。商品混凝土需工作性好、坍落度損失小, 尤其在夏天高溫季節(jié)更重要。筆者主要研究粉煤灰、化學(xué)外加劑單摻和雙摻后, 在較高溫度條件下對商品混凝土工作性及強度的影響。
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1 試驗用原材料
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 水泥(C) 湖北華新水泥廠普通硅酸鹽525#水泥, 3d膠砂強度23.6MPa, 28d膠砂強度54.7MPa,其化學(xué)成分見表1。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 粉煤灰(FA) 其化學(xué)成分示于表1, 物理指標(biāo)見表2。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3) 化學(xué)外加劑 ①高效減水劑(FDN)。萘系水劑, 固含量33.4%, 減水率16.8% , 其廠家推薦摻量為(0.5~2.0) L/
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4) 砂 湖北潮河黃砂, 細度模數(shù)2.62, 含泥量1.2%。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>5) 石 湖北烏龍泉碎石, 5~
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2 試驗方法
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 混凝土坍落度和擴展度 根據(jù)文獻[3]進行坍落度測定。根據(jù)混凝土坍落試驗后, 混凝土的流淌面直徑測定擴展度。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 混凝土立方體試件抗壓強度 根據(jù)文獻[4]進行。
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>3 試驗結(jié)果
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>試驗所用的商品混凝土基準配合比示于表3, 其中W/C = 0.38, 粉煤灰取代水泥率15%, 超量系數(shù)取1.2。試驗分別在
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1)
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2)
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3)
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4)
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4 討 論
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>試驗結(jié)果顯示: 混凝土單位用水量一定時, 萘系高效減水劑具有顯著的增大混凝土流動性效果, 但混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失大; 葡萄糖酸鹽緩凝劑少量加入混凝土中, 具有明顯的降低坍落度和擴展度經(jīng)時損失效果; 緩凝型減水劑加入混凝土中, 具有減水增塑作用又有緩凝保塑作用; 粉煤灰作為活性礦物摻料, 超量取代水泥時, 盡管粉煤灰的減水效果不明顯, 但粉煤灰具有明顯的降低混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失作用; 高溫條件下, 混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失更大。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>具有減水作用的表面活性物質(zhì)定向吸附在水泥顆粒表面, 使水泥粒子呈現(xiàn)電負性。隨著水泥的水化, 水泥粒子的電性被中和, Zeta電位降低, 顆粒間的靜電排斥作用減弱, 凝聚作用增強。這是混凝土坍落度損失的主要原因[5]。因而, 降低混凝土坍落度損失的方法主要有兩種: 一是不斷補充減水劑, 工程應(yīng)用中可通過摻加緩釋型減水劑來實現(xiàn); 二是通過摻入緩凝劑抑制水泥水化來實現(xiàn), 但可能降低混凝土的早期強度。攪拌站配制商品混凝土常用這種方法保持混凝土的工作性。關(guān)于粉煤灰在混凝土中能起到降低坍落度和擴展度損失的作用, 文獻上研究的并不多。鑒于粉煤灰降低混凝土早期強度, 又具有保塑功能, 類似緩凝劑在混凝土中的影響。作者較詳細地測試了粉煤灰的化學(xué)成分。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>其中, 硫、磷較多。作者認為, 粉煤灰含有硫酸鹽, 能不斷補充到溶液中去, 起到延緩水泥水化作用, 特別是對鋁酸鹽水泥礦物而言。磷酸鹽是硅酸鹽水泥的有效緩凝劑, 粉煤灰中的磷物質(zhì)慢慢釋放到混凝土拌和物中,起到了緩凝作用。試驗結(jié)果證實, 粉煤灰與高效減水劑、有機緩凝劑共同作用于混凝土, 在較高溫度下, 也能配制工作性好(大流動)、坍落度和擴展度經(jīng)時損失小的優(yōu)質(zhì)混凝土。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>不同溫度下攪拌成型的混凝土, 在養(yǎng)護條件、配合比等相同條件下, 各齡期的強度相當(dāng), 說明早期混凝土成型的溫度條件, 明顯影響混凝土拌合物的塑性, 但對后期相同條件下混凝土的硬化性能影響并不大。
normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>5 結(jié) 論
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>a. 萘系高效減水劑對混凝土具有增塑作用, 但商品混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失大。葡萄糖酸鹽緩凝劑降低混凝土早期強度, 但明顯減少商品混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失。緩凝型減水劑在混凝土中具有減水增塑作用又有緩凝保塑作用。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>b. 粉煤灰中含有硫、磷, 在商品混凝土中緩慢釋放, 具有明顯降低混凝土坍落度和擴展度經(jīng)時損失作用。
normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>c. 使用粉煤灰、高效減水劑與有機緩凝劑, 在較高溫度下, 能配制出工作性好、坍落度和擴展度經(jīng)時損失小的優(yōu)質(zhì)商品混凝土。
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