粉煤灰在碾壓混凝土中的應用

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1、淺談粉煤灰在碾壓混凝土中的應用（安徽水利開發(fā)股份有限公司——吳斌）摘要：碾壓混凝土與常態(tài)混凝土的最大區(qū)別是低水泥用量、中膠凝材料、高摻粉煤灰。本文通過對粉煤灰在碾壓混凝土應用的研究，分析了粉煤灰在碾壓混凝土中的品質(zhì)、特性、摻量、應用等性能，以及碾壓混凝土快速筑壩技術(shù)的優(yōu)勢和特點。關(guān)鍵詞：碾壓混凝土、摻和料、粉煤灰1、引言：1.1、碾壓混凝土配合比摻合料應用；多年來，我國的碾壓混凝土筑壩技術(shù)得到了長足的發(fā)展。碾壓混凝土筑壩技術(shù)在設計、施工、運行等方面充分展示了中國自己的特色，大量工程實踐證明，碾壓混凝土筑壩技術(shù)質(zhì)量可信、可靠。無論是粉煤灰高摻、石粉利用、外加劑研究、變態(tài)混凝土等

2、碾壓混凝土施工，特別是碾壓混凝土中摻用品種不同的摻和料，如粉煤灰、磷礦渣、凝灰?guī)r、鐵礦渣、輝綠巖、石灰石等微粉，形成了中國自己碾壓混凝土筑壩的技術(shù)特點，使碾壓混凝土筑壩技術(shù)日趨成熟。在碾壓混凝土摻和料性能研究與應用方面，粉煤灰作為摻和料始終占主導地位。1.2、碾壓混凝土筑壩技術(shù)在安徽省水電工程中的應用和發(fā)展；安徽省西南部中小水電發(fā)展很快，當前分別在金寨縣、霍山縣興建流波水電站和白蓮崖水庫，攔河壩均采用碾壓混凝土筑壩技術(shù)，流波水電站由安徽水利開發(fā)股份有限公司投資建設，采用碾壓混凝土單曲拱壩，2004年開工，目前工程正在驗收階段。白蓮崖攔河壩為碾壓混凝土拋物線雙曲變厚拱壩，最大壩

3、高104.6m，壩頂弧長421.86m，在2006年開工建設。2、粉煤灰的性能和特點：2.1、粉煤灰的物理性能；粉煤灰作為工業(yè)廢料，物理性能主要為密度、堆積密度、細度、顆粒形貌、需水量、顆粒級配（粒經(jīng)分布）等。影響粉煤灰物理性質(zhì)的因素也比較多，認識與了解粉煤灰的物理性質(zhì)對粉煤灰在碾壓混凝土應用是非常重要的。2.1.1密度。我省平圩電廠生產(chǎn)的粉煤灰密度2.11g/cm3，粉煤灰的密度對粉煤灰質(zhì)量評定和控制具有一定的意義，如果密度發(fā)生變化，在一定程度上表明其質(zhì)量的波動。通常影響粉煤灰密度最主要的因素為CaO的含量，一般低鈣粉煤灰（CaO的含量不大于10%）密度通常比較低，且變化范

4、圍比較大，高鈣粉煤灰（CaO的含量大于10%）的密度平均要比低鈣粉煤灰的密度高19%左右。2.1.2細度。粉煤灰作為副產(chǎn)品所具有的利用價值，很大程度上是因為粉煤灰為很細的顆粒，具有很大的比表面積，因此細度是粉煤灰非常重要的性能指標。粉煤灰的顆粒粒徑主要分布在0.5～300μm的范圍內(nèi)，其中玻璃微珠的粉煤灰范圍0.5～100μm，但大部分在45μm以下。2.1.3顆粒形貌。觀察粉煤灰的顆粒形貌必須借助顯微鏡和掃描電鏡以及其他手段。平圩電廠生產(chǎn)的一級粉煤灰顆粒極細且多數(shù)顆粒為球形。2.1.4需水性。需水量對于粉煤灰的應用是非常重要的物理性能指標。粉煤灰的需水量可以定義為粉煤灰和水

5、的混合物達到某一流動度情況下所需的水量，粉煤灰的需水量越小，其工程利用價值越高。影響需水量的主要因素為粉煤灰的細度、顆粒形貌、顆粒級配，此外還與粉煤灰的密度、燒失量高低有很大關(guān)系。2.1.5抗壓強度比。粉煤灰作為水泥混凝土摻和料主要是利用其火山灰活性，抗壓強度比可以比較準確表示粉煤灰這種性質(zhì)。2.2、粉煤灰的化學性能；2.2.1化學組成。粉煤灰的化學組成很大程度上取決于原煤的無機物組成和燃燒條件。粉煤灰中的元素可分為主要元素和微量元素，此外另一個重要的化學組成為未燃碳份，這些未燃碳份對粉煤灰的應用影響非常大。不同地區(qū)粉煤灰的化學組成差異非常大。2.2.2燒失量。大量試驗顯示，

6、粒徑越大粉煤灰的含碳量越高，小于45μm的粉煤灰顆粒中含碳量非常低。因此提高粉煤灰的細度可以很大程度降低粉煤灰的含碳量，換句話說，粉煤灰越粗，含碳量必然升高。2.2.3火山灰性質(zhì)。硅質(zhì)或鋁硅質(zhì)材料本身不具有或只有很弱的膠凝性質(zhì)，但在水存在的情況下與CaO化合將會形成水硬性固體，這種性質(zhì)稱為火山灰性質(zhì)。由于硅酸鹽水泥水化時產(chǎn)生Ca（OH）2，如果粉煤灰與硅酸鹽水泥混合，粉煤灰將會與水泥水化產(chǎn)物Ca（OH）2進行二次水化反應，且這種反映速度比粉煤灰—石灰混合物要快。因此采用粉煤灰代替部分水泥用于配制混凝土或水泥砂漿，然后以抗壓強度與基準混凝土或水泥砂漿的抗壓強度的比值，就可以反映

7、粉煤灰的火山灰活性高低，比值越高，即表明粉煤灰火山灰活性越高。3、摻粉煤灰碾壓混凝土應用2004年金寨流波水電站工程采用全斷面三級配碾壓混凝土筑壩技術(shù)，壩體采用碾壓混凝土自身防滲，在壩體上下游分別采用80-150cm和50cm三級配變態(tài)混凝土壩體防滲層，與壩體同時鋪筑。3.1、配合比設計；我國在90年代后期主要大壩三級配碾壓混凝土摻用粉煤灰C9020MPa約在50%～60%范圍，影響粉煤灰摻量的主要因素是碾壓混凝土設計指標、齡期、粉煤灰等級等，如極限拉伸值、抗凍等級與設計標號不相匹配，設計齡期大多數(shù)采用