粉煤灰對混凝土抗凍性能影響研究

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1、粉煤灰對混凝土抗凍性能影響研究粉煤灰對混凝土抗凍性能影響研究摘要：本文通過對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】：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中，達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，因為它們的摻入，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

3、間也拉得很長。向環(huán)境中逐步散熱，二次水化反應(yīng)的熱對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混凝土的性能影響就很有意義了。3研究方案總述：本實驗采用慢凍法進行實驗，設(shè)計實驗循環(huán)次數(shù)為50次，以此實驗數(shù)據(jù)對摻入粉煤灰在硫酸鹽侵蝕下對混凝土抗凍性的影響進行分析。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度等級為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?zāi)軡M足抗凍要求時，也可選用。(2)抗凍水泥混凝土粗集料應(yīng)滿足下列要求：粗集料顆粒級配宜滿足連續(xù)級配最大密實原則，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)抗凍水泥混凝土細集料堅固性滿足5次凍融循環(huán)質(zhì)量損失不大于8%,含泥量不大于2%,不得含有粘土團塊，云母含量不大于1%O(4)木實驗

5、選用滿足抗凍性要求的42.5MPa的普通硅酸鹽水泥細集料機制砂，粗集料5-25.5mm；3.2試件制備參照GB50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》中采用100X100X100的棱柱體混凝土試件，本試驗預(yù)計制備五種不同摻量(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，根據(jù)相關(guān)實驗條件本課題采用慢凍法，木方法以質(zhì)量損失率、和抗壓強度損失率作為評定指標的水泥混凝土抗凍性試驗。4粉煤灰對混凝土抗凍性能影響的機理混凝土的抗凍性是反映混凝土耐久性的重要指標z

6、-。對混凝土的抗凍性不能單純理解為抵抗凍融的能力?不僅在嚴寒地區(qū)混凝土建筑物有抗凍的要求，溫熱地區(qū)混凝土建筑物同樣會遭到干、濕、冷、熱交替的破壞作用，經(jīng)歷吋間長久會發(fā)生表層削落?結(jié)構(gòu)疏松等破壞現(xiàn)象。3.1凍融破壞機理凍融破壞機理，目前的認識尚不完全一致，一般認為是在某一凍結(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。當混凝土中的毛細孔水在某負溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，水結(jié)冰吋體積膨脹達9%,體積膨脹，因受毛細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的阻力；除了水凍結(jié)膨脹引起水的壓力之外，當毛細孔結(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)生凝膠水向毛細孔中冰的界面滲透，直至達到平衡狀態(tài)。由于滲透平衡狀態(tài)需要…定的時間，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)一段時間，這是凝膠水滲透所引起的膨脹的特點，處于潮濕狀態(tài)下的混凝土經(jīng)凍融循環(huán)過程，其強度、密度和彈性模量均發(fā)生變化。4.2粉煤灰的作用機理

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圖中莫來石區(qū)域或者鈣長石的上半部，有助于提高混凝土的抗硫酸鹽的侵蝕；同時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，增加密實度，這就有助于提高混凝土的抗凍性。這