大掺量粉煤灰和矿粉在高性能混凝土中的应用.pdf

粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S EU T。I Z A T I O N2 0 1 7N O 2大掺量粉煤灰和矿粉在高性能混凝土中的应用A p p l i c a t i o no fI 矗g hC o n t e n tF l yA s ha n dS l a gP o w d e ri nH i g hS t r e n g t hC o n c r e t e姜金起，吴海生，刘燕军，任倩(中铁十六局集团第二工程有限公司，天津3 0 0 1 6 2)摘要：探讨了大掺量粉煤灰和矿粉双掺条件下，C 5 0 高性能混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能。试验结果表明：采用胶凝材料为2 5 掺量的矿粉和2 0 掺量的粉煤灰双掺的大掺量高性能混凝土的1 4 d 强度已达到试配的7 0，2 8 d 强度为试配强度的9 0，5 6 d 强度满足试配强度；混凝土的工作性能和耐久性能均满足设计指标要求。关键词：大掺量；粉煤灰；矿粉；高性能混凝土中图分类号：T U 5 2 8 2文献标识类：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 7)0 2 0 0 6 1 0 3近年来，环境污染以及矿物资源短缺等问题已引起人们的普遍关注。与此同时，绿色混凝土的可持续发展理念也得到越来越广泛关注。因此，在混凝土中合理使用粉煤灰和矿粉替代水泥，具有重要的经济意义和社会意义。水泥是混凝土的主要原材料之一，生产水泥排出的大量粉尘和有害气体已造成严重的环境污染。与此同时，越来越多的工业废料的排放堆积污染了环境。粉煤灰、矿粉等矿物掺合料主要来源于工业废料，随着现代混凝土技术的发展，大掺量粉煤灰、矿粉代替水泥在混凝土中逐步应用。研究表明，单掺入粉煤灰、矿粉可以改善混凝土的工作性和耐久性，但单掺大量粉煤灰时，混凝土强度将会降低，抗冻性下降；单掺大量矿粉，由于矿粉细颗粒表面吸附水分过多，将导致混凝土坍落度显著降低，不利于混凝土的泵送施工。在混凝土中，单独大量掺人粉煤灰、矿粉均表现出诸多缺点。为此，在大掺量粉煤灰和矿粉双掺条件下，探讨了C 5 0 高性能混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能，以期为合理使用大掺量粉煤灰和矿粉配制绿色高性能混凝土提供理论参考。1 试验用原材料(1)水泥：为唐山冀东产P 0 4 2 5 水泥，其化学收稿日期：2 0 1 7 一0 1 1 2成分和物理力学性能如表1 和表2 所示。(2)矿物掺合料：采用$9 5 级矿粉和I 级粉煤灰，物理化学性能见表3 和表4。(3)砂：采用普通河砂，颗粒级配为区中砂，细度模数为2 6，级配良好。其物理力学性能如表5 所示。(4)碎石：按5 m m 1 6 m m：16 m m。2 5 m m=4 0：6 0 比例掺配的连续粒径，其物理力学性能如表6 所示。(5)外加剂：减水剂为标准型聚羧酸高性能减水剂(“一P S 一1)，掺量1 4，物理化学性能见表7。引气剂为k a i r l l 0 型引气剂，掺量为0 0 3，物理化学性能见表8。(6)水：试验所用拌合水为饮用水，技术指标符合标准指标规定。表1 水泥的化学成分，比表面积标准稠度用水量(r n 2 k g)初凝终凝寄宁件垫垦里壁!竺!，m i。，m i。女疋任五j i r活性指含水烧失比表面积流动度S O，密度C I M g O 碱含数，量量(孟悔)比(村)量7 元面0 2O 8 14 3 71 0 21 8 72 9 20 0 2 68 1 4 0 6 07 99 9 2表4 粉煤灰的物理化学性能含水量烧失量细度需水量比S O，C a OC I 一碱含量f-C a O0 21187 99 42 3 059 20 O】20 6 3O 4 96 1 2 0 1 7N O 2粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M P R E H E N S EU T。I Z A T I o N表5 河砂的物理力学性能肱要强攀鬻篓，C 1-S，0 3 萋荔霎笼主M 虿P 姜a荽坍落凝孽1 经度时l h 筹阵经时时篙变化间“詈m i“里1 1_ 丁j 鬲m m 菰磊荔磊2 试验结果与分析2 1 试拌配合比的选定试验配制天津轨道交通Z 4 线工程用混凝土，其性能指标为强度等级C 5 0、坍落度(1 6 0-2 0 0)r a i n、5 6 d电通量 1 0 0 0 C、5 6 d 氯离子扩散系数3 1 0-1 2 m 2 s、胶凝材料5 6 d 抗蚀系数0 8；5 6 d 抗硫酸盐结晶破坏等级K S l 5 0、5 6 d 抗冻等级F 4 5 0、5 6 d 混凝土气泡间距系数 3 0 0 斗I T I、含气量6 0、混凝土中最大碱含量3 0 k g,m 3、氯离子含量0 1 0、三氧化硫含量4 0；同时规定：最大总水胶比0 3