粉煤灰与矿渣、硅灰复掺在水泥基材料中的国内研究现状.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 L I Z A T I O N2 0 1 4N O 6粉煤灰与矿渣、硅灰复掺在水泥基材料中的国内研究现状D o m e s t i cR e s e a r c hP r o g r e s so nC e m e n t b a s e dM a t e r i a l sm i x e dw i t hC o m p o u n dF l yA s h，S l a ga n dS i l i c aF u m e郭锐，钟世云(同济大学材料科学与工程学院水泥基材料研究所，上海2 0 1 8 0 4)摘要：从工作性、力学性能以及耐久性等方面介绍了国内学者利用粉煤灰与矿渣、硅灰复掺在水泥基材料中的研究现状和进展，并简要展望了未来粉煤灰与其他矿物掺合料复掺改性水泥基材料的发展方向。关键词：粉煤灰；矿渣；硅灰；水泥基材料；研究现状中图分类号：T U 5 2 8 0 4 1文献标识码：B文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 4)0 6-0 0 4 5 0 4粉煤灰作为国内外主要工业废渣之一，排放量逐年增加，但利用率一直处于较低水平，尤其在我国，回收利用率不到3 0 1。单掺粉煤灰的混凝土自干缩和干燥收缩都小，需水量少，但抗碳化性能较差；单掺磨细矿渣粉的混凝土需水量少，对混凝土强度有利，抗碳化性能良好，但其化学收缩和自收缩较大，不同比表面积性能差异性很大，不易控制；单掺硅灰虽然可以提高 昆凝土的强度，耐磨性优良，但因需水量大，掺量有限，目前产量少，成本高，故一般只用于高强混凝土中。这几种矿物掺合料的综合利用中，粉煤灰的利用最为成熟，已经被大量用于工程实践【2J，随着混凝土产业越来越多使用粉煤灰，并且对粉煤灰质量要求比较高，需求量越来越大。但我国粉煤灰资源分布不均匀，目前很多地区粉煤灰供应量不足尤其是优质粉煤灰更是供不应求。故将粉煤灰与不同种类细掺合料以合适比例掺入水泥基材料中一方面可以适当缓解粉煤灰供应量不足的情况，另一方面结合其他矿物掺合料的优势，取长补短，使得复掺改性后的混凝土获得各项性能优异的混凝土和砂浆等水泥基材料。本文欲从工作性、力学性能以及耐久性等方面介绍国内学者在粉煤灰与矿渣、硅灰复掺在水泥基材料应用课题上的研究现状。第一作者：郭锐(1 9 8 9 一)，男，同济大学硕士研究生，研究方向：水泥基材料。E-m a i l：3 2 6 2 2 2 3 6 5 q q c o r n收稿日期：2 0 1 4 一0 8 一0 41粉煤灰与矿渣复掺在水泥基材料中的研究现状为了结合粉煤灰和矿渣在水泥基材料中尤其是在混凝土中的优点，近些年来，国内学者针对粉煤灰与矿渣复掺改性混凝土和砂浆的课题展开了一系列的试验研究，并取得丰富的成果。学者们主要从工作性，力学性能，耐久性以及微观结构四个方面来研究粉煤灰与矿渣复掺改性水泥基材料体系。1 1 粉煤灰和矿渣复掺对水泥基材料工作性能的影响对于复掺粉煤灰和矿渣对水泥基材料工作性能的影响，黄煜镔等o 研究了大掺量粉煤灰掺合料中超细矿渣粉的作用，结果发现单掺大掺量粉煤灰并不能改善其净浆流动性，而使用适量超细矿渣粉取代粉煤灰则可以显著改善其流动性；岑迪钦等4 1 同样研究了粉煤灰与矿渣复掺对砂浆流动度以及经时损失率的影响，他们认为：双掺时，粉煤灰能发挥出优于矿渣的“形态效应”和“微集料效应”，并且能达到二者工作性能互补效应，一方面使得砂浆流动度提高，但同时掺合料超过一定量后，砂浆的流动度得不到继续提高，原因可能是因为掺合料表面需要的吸附水量大幅度增加的原因，另一方面复掺粉煤灰和矿渣改性砂浆可以改善单掺粉煤灰或者矿渣时砂浆流动度经时损失效应；吴寅等”。人进行了双掺矿渣和粉煤灰高强混凝土的泵送性能试验，两者双掺的正交试验结果表明：水胶比仍然是影响混凝土流动性的主要因素，掺合料对其泵送性能影响不大，只是对其前期强度发展影响较大；黄海4 5 2 0 1 4N O 6粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S EU T I L I Z A T I o N等。63 研究了粉煤灰与矿渣粉复掺对自密实混凝土的影响，结果发现粉煤灰与矿渣双掺技术能够有效提高自密实混凝土拌合物的流动性，粘聚性，从而保证新拌混凝土的流动度，钢筋间隙通过能力和自流平能力。1 2 粉煤灰和矿渣复掺对水泥基材料力学性能的影响对于复掺粉煤灰和矿渣对水泥基材料力学性能的影响，刘宝举等 1 研究了在蒸汽养护和标准养护下粉煤灰与超细矿渣粉复掺改性混凝土的力学性能。试验结果表明：粉煤灰一超细矿渣粉复掺可以改善蒸养混凝土的力学性能，并使蒸养混凝土具有较大的后期强度增长率和干缩得到显著降低；而岳瑜1 8 1 通过机械活化和以氢氧化钠