粉煤灰對(duì)混凝土抗凍性能影響研究

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1、粉煤灰對(duì)混凝土抗凍性能影響研究粉煤灰對(duì)混凝土抗凍性能影響研究摘要：本文通過對(duì)摻入粉煤灰在鹽堿寒冷地區(qū)混凝土耐久性的研究，提高了混凝土的抗凍性，對(duì)以后粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用起到重耍意義。關(guān)鍵詞：粉煤灰混凝土抗凍性【分類號(hào)】：X701.2V■、八—1刖§我們通常利用粉煤灰的一些特性，將粉煤灰加入到混凝土當(dāng)中，達(dá)到改善混凝土性能的目的。經(jīng)研究表明一般CaO含量低的粉煤灰能夠提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕的能力。同時(shí)粉煤灰的基本三大效應(yīng)：形態(tài)效應(yīng)、火山灰效應(yīng)及微骨料效應(yīng)，粉煤灰的加入除取代部分水泥作為混凝土的膠結(jié)料還能起到微集料作

2、用，有助于減少混凝土的空隙率,增加密實(shí)度，這就有助丁提高混凝土的抗凍性。所以研究摻入粉煤灰對(duì)于鹽堿寒冷地區(qū)的混凝土的耐久性具有十分重要的意義。2粉煤灰在混凝土中應(yīng)用的重要意義粉煤灰可以降低市于水泥水化熱引起溫度變化所引發(fā)的開裂。粉煤灰可以降低混凝土的放熱高峰，因?yàn)樗鼈兊膿饺?，在保持混凝土的膠結(jié)材總量不變的條件下，相應(yīng)地降低了混凝土中水泥的用量，因而水泥的水化發(fā)熱量降低，特別是在摻合料增加的情況下，降低更多；粉煤灰在混凝土中將產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，也要放出水化熱，但是，這種反應(yīng)滯后于主體的水泥水化反應(yīng)，而且其水化熱較低、時(shí)

3、間也拉得很長(zhǎng)。向環(huán)境中逐步散熱，二次水化反應(yīng)的熱對(duì)混凝土的溫度基本無影響。這兩種結(jié)果都有利丁避免或減少混凝土的開裂。粉煤灰的加入除取代部分水泥作為混凝土的膠結(jié)料還能起到微集料作用，有助于減少混凝土的空隙率，增加密實(shí)度，這有助于提高混凝土的抗凍性。所以研究粉煤灰在硫酸鹽侵蝕和凍融雙重破壞下對(duì)混凝土的性能影響就很有意義了。3研究方案總述：本實(shí)驗(yàn)采用慢凍法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)為50次，以此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)摻入粉煤灰在硫酸鹽侵蝕下對(duì)混凝土抗凍性的影響進(jìn)行分析。3.1原材料原材料除應(yīng)滿足…般混凝土材料的規(guī)定外，還應(yīng)滿足一下要

4、求:(1)抗凍水泥混凝土所用的水泥宜為強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa以上硅酸鹽和普通硅酸鹽水泥?礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及復(fù)合水泥試驗(yàn)?zāi)軡M足抗凍要求時(shí)，也可選用。(2)抗凍水泥混凝土粗集料應(yīng)滿足下列要求：粗集料顆粒級(jí)配宜滿足連續(xù)級(jí)配最大密實(shí)原則，最大粒徑不宜超26.5。軟弱顆粒含量不宜大于5%,含泥量不宜大于1%。針片狀不大于12%,壓碎值不大于12%,集料和水泥有良好的粘聚性。(3)抗凍水泥混凝土細(xì)集料堅(jiān)固性滿足5次凍融循環(huán)質(zhì)量損失不大于8%,含泥量不大于2%,不得含有粘土團(tuán)塊，云母含量不大于1%O(4)木實(shí)驗(yàn)

5、選用滿足抗凍性要求的42.5MPa的普通硅酸鹽水泥細(xì)集料機(jī)制砂，粗集料5-25.5mm；3.2試件制備參照GB50082-2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中采用100X100X100的棱柱體混凝土試件，本試驗(yàn)預(yù)計(jì)制備五種不同摻量(0%、15%、20%、25%、30%)的粉煤灰試件，每種不同摻量做5組試件每組二:個(gè)，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件本課題采用慢凍法，木方法以質(zhì)量損失率、和抗壓強(qiáng)度損失率作為評(píng)定指標(biāo)的水泥混凝土抗凍性試驗(yàn)。4粉煤灰對(duì)混凝土抗凍性能影響的機(jī)理混凝土的抗凍性是反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)z

6、-。對(duì)混凝土的抗凍性不能單純理解為抵抗凍融的能力?不僅在嚴(yán)寒地區(qū)混凝土建筑物有抗凍的要求，溫?zé)岬貐^(qū)混凝土建筑物同樣會(huì)遭到干、濕、冷、熱交替的破壞作用，經(jīng)歷吋間長(zhǎng)久會(huì)發(fā)生表層削落?結(jié)構(gòu)疏松等破壞現(xiàn)象。3.1凍融破壞機(jī)理凍融破壞機(jī)理，目前的認(rèn)識(shí)尚不完全一致，一般認(rèn)為是在某一凍結(jié)溫度下存在結(jié)冰的水和過冷的水引起，結(jié)冰的水產(chǎn)牛體積膨脹以及過冷的水發(fā)生遷移，引起的各種壓力的結(jié)果。當(dāng)混凝土中的毛細(xì)孔水在某負(fù)溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，水結(jié)冰吋體積膨脹達(dá)9%,體積膨脹，因受毛細(xì)孔壁約束形成膨脹壓力，從而在孔周圍的徽觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)

7、生拉應(yīng)力，拉壓力的大小除了決定于毛細(xì)孔的含水率外，還取決于凍結(jié)速度及尚未結(jié)冰的水向周圍能容納水的孔隙流動(dòng)的阻力；除了水凍結(jié)膨脹引起水的壓力之外，當(dāng)毛細(xì)孔結(jié)冰的吋候，凝膠孔水處于過冷的狀態(tài)，過冷水的蒸汽壓比同溫度下冰的蒸汽壓高，將發(fā)生凝膠水向毛細(xì)孔中冰的界面滲透，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。由于滲透平衡狀態(tài)需要…定的時(shí)間，所以水泥石即保持在一定的凍結(jié)溫度上，由滲透壓力引起的水泥石的膨脹將持續(xù)一段時(shí)間，這是凝膠水滲透所引起的膨脹的特點(diǎn)，處于潮濕狀態(tài)下的混凝土經(jīng)凍融循環(huán)過程，其強(qiáng)度、密度和彈性模量均發(fā)生變化。4.2粉煤灰的作用機(jī)理

8、粉煤灰摻入混凝土的目的主要是節(jié)約水泥和改善混凝土的性能,研究表明粉煤灰的玻璃相落在項(xiàng)圖中莫來石區(qū)域或者鈣長(zhǎng)石的上半部，有助于提高混凝土的抗硫酸鹽的侵蝕；同時(shí)粉煤灰在混凝土中可產(chǎn)生3大基本效應(yīng)：形態(tài)效應(yīng)、火山灰效應(yīng)及微骨料效應(yīng)，粉煤灰的加入除取代部分水泥作為混凝土的膠結(jié)料還能起到微集料作用，有助于減少混凝土的空隙率，增加密實(shí)度，這就有助于提高混凝土的抗凍性。這