粉煤灰对混凝土性能的影响分析

粉煤灰混凝性能的影响分析
1 前⾔
粉煤灰是业内公知的⼀种绿⾊环保型材料,在混凝⼟的⽣产当中不可缺少,其⾃⾝具有三种效应,能增强混凝⼟抗渗性、后期的强度、保持混凝⼟体积的稳定性、减⼩⼤体积混凝⼟的⽔化热等。在实际的⼯程中,⽤回弹⽅法对混凝⼟主体进⾏检测的时候,掺粉煤灰的混凝⼟的强度通常较低,但当钻⼼时,其强度却可达到设计的要求。
2 粉煤灰基本的特性与其在混凝⼟当中的作⽤
2.1 粉煤灰基本特性
粉煤灰基本特性是主要指粉煤灰活性,将粉煤灰活性可分成化学活性与物理活性两⽅⾯。
粉煤灰物理活性包括了粉煤灰微形态和集料的效应,跟粉煤灰的⾃⾝具备的化学性质没关,可提升混凝⼟制品的胶凝活性与改善混凝⼟制品的性能(如耐磨性、强度、抗渗性等)各物理效应总称。粉煤灰物理的活性是粉煤灰可直接被全部利⽤、极有实⽤的价值,属于粉煤灰前期活性主要的来源。粉煤灰形态的效应,是主要表现在粉煤灰粒度的分布、颗粒的形貌等特性可起到增强⽔泥基材料填充与润滑的作⽤等。
增高减肥鞋粉煤灰化学的活性指的是粉煤灰的可溶性等的成分于常温下和⽔及⽯灰⽯发⽣化学的反应,⽣成⽔化硅铝酸钙和⽔化硅酸钙的凝胶体,进⽽使其于空⽓或⽔内进⾏硬化出现强度性质。粉煤灰活性是主要来⾃于活性活性Al 2O3(玻璃体Al
2O3)和Si O2(玻璃体Si O2)于碱性的条件下⽽发⽣⽔化的作⽤。
2.2 粉煤灰于混凝⼟内的作⽤
2.2.1 降低温升
⽔泥的⽔化反应属于放热性反应,1kg ⽔泥的⽔化放出热量能达500J,因混凝⼟热传导性较差,其内部的⽔化反应出现⽔化热的堆积情况,导致温度急剧的攀升,但其表⾯的温度⽐较低,内外出现温度差,混凝⼟内部出现拉应⼒,这⼀拉应⼒能超出此时混凝⼟抗拉的强度,伴随时间推移,混凝⼟内部的温度下降,有可能会再次出现拉应⼒,这就可能会导致混凝⼟出现开裂。此与混凝⼟内部⽔化放热所出现峰值的温度相关,经限制混凝⼟温升峰值的温度可有效预防混凝⼟出现开裂的情况。
2.2.2 改善新拌的混凝⼟⼯作性
粉煤灰对于新拌混凝⼟⼯作性有改善的作⽤,其主要体现为:在和⼀般的混凝⼟具有相同的流动性时,降低混凝⼟的⽤⽔量。所⽤⽔量的降低给改善新拌混凝⼟和易性提供出了基本的条件,硬化的粉
煤灰混凝⼟中出现的收缩裂缝⼏率得以减少。另外,还可提升硬化混凝⼟的强度,降低硬化混凝⼟体积的变化。所以,粉煤灰减⽔率属于粉煤灰混凝⼟⾸要的性能参数。
2.2.3 延缓混凝⼟凝结的时间
防粘贴油漆粉煤灰化学组成与特点导致其于混凝⼟中不但具备填充密实及微集料的作⽤,且还具备不同的程度其表⾯吸附以及⽕⼭灰的效应。就是因粉煤灰具备以上的作⽤,才能改善混凝⼟内部孔的结构,对混凝⼟胶凝组分⽔化的进程产⽣影响,协调混凝⼟强度的发展,有效的改善了混凝⼟⽔化产物结构及组成,优化了混凝⼟结构界⾯的过渡区性能,促使混凝⼟综合性能得以提⾼。
3 粉煤灰对混凝⼟性能的影响分析
校正平台3.1 影响混凝⼟拌合物的和易性
混凝⼟拌合物和易性主要在三⽅⾯表现,即保⽔性、粘聚性和流动性等。
(1 )粉煤灰其颗粒形状⽐较理想,呈现球形的颗粒,在混凝⼟的搅拌中,像滚珠似得,降低了细、粗⾻料颗粒相互间的摩擦⼒,从⽽使混凝⼟⼟拌合物流动性有所增⼤。
(2 )粉煤灰是表⾯光滑玻璃体的颗粒,其表⾯结构致密,内部表⾯积⽐较⼩,其吸⽔性较差,粉煤
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灰的颗粒还能填充在⽔泥颗粒的间隙与絮凝的结构内,占据充⽔的空间,能有效释放出絮凝结构内的⽔分,进⽽在单位的⽤⽔量逐渐增加的要求下,增⼤⽔泥浆体流动性。另外,掺⼊粉煤灰,还能改善混凝⼟拌合物可泵性,降低应⽤的⾼效减⽔剂。特别是超细的粉煤灰,细度还要⽐⽔泥颗粒细度⼩,能够将混凝⼟内⽑细管的泌⽔通道截断,进⽽降低泌⽔的情况。所以,可改善混凝⼟的保⽔性和黏聚性,使混凝⼟内部组分抗离析的能⼒和稳定性得以提⾼,进⽽确保混凝⼟的可泵性和均应性。
3.2 对混凝⼟的强度影响
3.2.1 影响强度的发展速度
在混凝⼟内掺⼊粉煤灰之后,由于⽔泥的⽤量降低,导致减少了⼀次⽔化反应过程中⽔化的产物,使混凝⼟凝结硬化的过程有所减缓,所以,混凝⼟在早期强度的发展⽐较慢。然⽽在后期,⽔泥⽔化的产物Ca (OH)2与粉煤灰主要的活性成分Al 2O3、SiO 2互相作⽤,⽽⽣成的部分物质具备⽔硬性反应式如下:
xCa (OH)2+SiO2+nH2O →xCaO·SiO2·( x+n)H2O
yCa (OH)2+Al2O2+mH2O →yCaO·Al2O3·( y+m)H2O
3CaO ·Al2O3· 6H2O+3(CaSO 4· 2H2O )+19H2O →3CaO·Al2O3· 3CaSO4· 31H2O
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3.2.2 孔隙率降低
碱性环境对充分发挥粉煤灰的活性极为有利,所以,粉煤灰的⽔化反应需在完成⼀次⽔泥⽔化之后才可进⾏。在粉煤灰内的活性成分与⽔泥⽔化之后出现的Ca (OH)2反应⽽⽣成部分新凝胶的物质,此凝胶的物质不仅可改善混凝⼟内部的⽔泥⽯和⾻料界⾯的性能,⽽且填充了混凝⼟的内部孔隙,在⼀定的程度上使Ca (OH)2含量有所减少,进⽽提⾼了混凝⼟的强度和密实度。
3.2.3 拌合的⽤⽔量减少
粉煤灰的颗粒是呈球形的玻璃体,粒体的表⾯不能吸⽔,可释放出⽔泥浆体絮凝的结构内⽔分,所以,在不增加混凝⼟拌合物的稠度情况下,能降低拌合的⽤⽔量,促使混凝⼟在硬化之后减少其内部孔隙率,也相应的减少泌⽔通道,在⼀定程度上提⾼了混凝⼟强度。
3.3 对混凝⼟的耐久性影响
3.3.1 对抗渗性能的影响
决定混凝⼟耐久性最基本的因素就是抗渗性能。若混凝⼟的抗渗性较好,可使外部的环境对混凝⼟造成的破坏和侵蚀起到有效的减缓,那是由于粉煤灰主要的成分是活性Al 2O3、SiO 2,它们和⽔泥⽯内Ca (OH)2等的碱性物质所发⽣的化学反应如下。
2 (3CaO·SiO2)+6H 2O=3CaO ·2SiO2· 3H2O+3Ca (OH)2
2 (2CaO·SiO2)+4H 2O=3CaO ·2SiO2· 3H2O+Ca (OH)2
3CaO ·Al2O3+6H2O=3CaO ·Al2O3· 6H2O
3.3.2 对化学腐蚀影响
掺加⼀定量粉煤灰,能降低混凝⼟内⽔泥的⽤量,在⽔泥发⽣⼀次⽔化的反应与粉煤灰的活性细粉⼆次⽔化反应的过程中,⼤⼤减少了⽔泥⽯中存在的对稳定性和强度产⽣不好影响的Ca (OH)2的晶体,⼤⼤增加了有利于⽔泥⽯性能的低碱⽔化硅酸钙的凝胶,还降低了⽔泥⽯和集料界⾯的过渡区厚度与过度区Ca (OH)2的排列与富集程度,对混凝⼟抗化学腐蚀的性能所起到积极的作⽤。
3.3.3 对抗碳化性能影响
3.3.3 对抗碳化性能影响
混凝⼟主要是受两个因素影响⽽碳化,即其内部渗透性和碱度。在混凝⼟内掺加粉煤灰之后,虽然经⼆次反应降低了Ca (OH)2含量,但同时还⽣成了凝胶性物质,这部分物质也可吸收环境内的CO 2。所以,粉煤灰混凝⼟碱度的降低程度并不是很明显,且此⼆次反应在⼀定程度上还可使混凝⼟内
部孔隙降低,进⽽使混凝⼟的抗渗性有明显提⾼。再加上,空⽓内的CO 2浓度较低,因此掺加粉煤灰的混凝⼟碳化的过程⼗分缓慢。
农药渗透剂3.3.4 对抗冻性影响
在混凝⼟中采取粉煤灰来代替部分⽔泥之后,⽔泥在⽔化早期与中期⽣成⽔化的产物相对来讲较少,强度较为偏低,⽑细孔有所增多。然⽽在后期,伴随粉煤灰活性的物质出现⼆次⽔化的反应,⽔泥⽯⽑细孔隙会被新⽣成物质不断的填充,促使混凝⼟强度增长的幅度⽐较⼤,抗冻性也有了相应提⾼。在掺⼊粉煤灰时,再掺加适量引⽓剂,会存在⼤量的稳定、微⼩⽓泡,当开⼝的孔隙内的⽔结冰出现⽔压时,还没结冰的⽔也会于⽔压⼒作⽤下向⽓泡内缓慢渗透,这于⼀定的程度上能使膨胀压⼒因冰冻⽽缓解,提⾼混凝⼟的抗冻性。
3.3.5 对钢筋耐锈蚀性的影响
在混凝⼟内掺加粉煤灰不会对钢筋产⽣锈蚀,混凝⼟内氯离⼦的碳化和渗透是锈蚀钢筋主要的因素。若把粉煤灰掺加量控制在合理的范围(⼀般低于40% ),那么混凝⼟内部碳化的深度和程度不会增加,混凝⼟内部碱度有所降低,混凝⼟内部结构致密性也会有所提⾼,这在⼀定的程度上使混凝⼟内钢筋的耐锈蚀性得以提⾼。
4 结束语
随着社会不断的进步,对于粉煤灰的应⽤也在不断的研究,粉煤灰作为活性掺合料的⼀种,对进⼀步的发展⾼性能混凝⼟所具有的作⽤,得到了越来越多⼈的重视与关注。因其⾃⾝独特优势,不但可改善混凝⼟诸多的性能,还能获得更⾼的经济与社会的效益,粉煤灰发展的前景极其明朗。

本文发布于:2024-09-23 02:33:30,感谢您对本站的认可!

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