粉煤灰品质参数对混凝土性能的影响

粉煤灰品质参数对混凝土性能的影响
及在混凝土中添加粉煤灰时对粉煤灰参数的控制
一、粉煤灰的品质参数
混凝土是由水泥为胶结料,砂石为骨料,加水或适量外加剂和外掺料拌制而成的。
粉煤灰是火力发电厂以煤粉为燃料时排出的细颗粒废渣。
碳粉被喷射入炉后,汽化温度较低的挥发份首先在煤灰中溢出,并燃烧发热。挥发份的外溢,使煤灰成为空隙的颗粒,随着燃烧的发展它进一步成为多孔的碳粒。与有机物燃烧的同时,煤粉夹杂着一些无机物,待有机物燃烧完毕后,残存的无机物即变为多孔玻璃体,其形貌仍保留原有的不规则状态,随着燃烧的进一步发展,,多孔玻璃体逐步熔融收缩,空隙率不断降低,圆度不断提高,粒径不断减小,最后大部分变为密实玻璃体。粉煤灰有结晶相和玻璃相两大部分组成。
切筋三氧化硫无易挥发的固体。有三种同素异形体。α-SO3丝质纤维状和针状,密度1.97g/
cm3,熔点16.83,沸点44.8;β-SO3石棉纤维状,熔点62.4,在50可升华; γ-SO3玻璃状,熔点16.8,沸点44.8外墙金属复合板℃。溶于水,并跟水反应生成硫酸和放出大量的热。因此又称硫酸酐。溶于浓硫酸而成发烟硫酸,它是酸性氧化物,可和碱性氧化物反应生成盐。三氧化硫是很强的氧化剂,特别是在高温时能氧化硫、磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等。因其极不稳定含量影响水泥体积性(水泥的性即体积性,是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化,即为体积性不良,性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝,降低建筑物质量,甚至引起严重事故。
    1.引起水泥性不良的原因有很多,主要有以下三种:
(1)熟料中所含的游离氧化钙过多
(2)熟料中所含的游离氧化镁过多
(3)掺入的石膏过多。
熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的,熟化很慢,在水泥硬化后才进行熟化,这蓄电池恒温箱
是一个体积膨胀的化学反应,会引起不均匀的体积变化,使水泥石开裂。当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙,体积约增大1.5倍,也会引起水泥石开裂。
    2.国家标准规定:水泥性经沸煮法检验(CaO)必须合格;水泥中氧化镁(MgO)含量不得超过5.0%,如果水泥经压蒸性试验合格,则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%;水泥中三氧化硫(SO3)的含量不得超过3.5%。
    3.性不合格的水泥应作废品处理,不能用于工程中。),说白了就是若水泥发生不均匀体积变化会导致水泥膨胀、开裂、翘曲等,另外影响体积性的主要因素还有水泥中的游离氧化镁、游离氧化钙含量。三氧化硫含量较高,粉煤灰混凝土生成较多的三硫型水化硫铝酸钙,它是以含大量结晶水的水化产物,因而在硬化浆体内形成一定的膨胀作用,是引起其水泥凝结硬化膨胀开裂的主要原因。硫酸盐含量过高,除性外还影响混凝土的凝结时间及硬化速度。
细度:对和易性的影响主要体现在粘聚性方面,另外掺量过高对强度也有影响。对耐久性也有影响,细度大的粉煤灰耐久性差,实体中混凝土碳化较大。
烧失量:铜管焊接粉煤灰中的未燃碳是有害成分,烧失量越大,含碳量越高,混凝土的需水量就越大,从而导致水胶比每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值;水灰比,是水和水泥的比值,有些掺合物可以转化的水泥的含量;一般的情况要求水胶比小,水灰比大提高,严重影响了粉煤灰效用的充分发挥,同时粉煤灰烧失量过高会严重影响对混凝土中含气量的控制。烧失量基本不影响混凝土的强度没有太大的关系。烧失量于引气剂的剂量成正比关系,在北方有严格防冻要求时,添加粉煤灰替代水泥时,为提高引气剂的剂量,提高混凝土的防冻性能可以用含碳量稍微高点的粉煤灰(粉煤灰中的碳粒大多以多孔形式存在,其比表面积大,吸附性比较好,因此对引气剂有较高的吸附量)含碳量5.5%,等量取代水泥量45%,其他条件相同的条件下,混凝土中的含气量最大达到7.2%。
需水量比:是指在一定的流动度下,掺30%粉煤灰胶砂混合料的需水量与基准胶砂需水量的比值,以百分量计。需水量比是核心,关系到外加剂掺量/混凝土需水量等。影响需水量比的因素除了烧失量和细度外,还有含珠率、微珠的粒形状等等因素,是“先天”条件所决定,难以“后天”弥补。需水量比与各龄期粉煤灰的强度贡献均为负相关,即需水量比愈小,粉煤灰的强度贡献愈大。粉煤灰需水量比对强度贡献的影响在养护期高于后期,在养护期7d左右时需水量比对强度的贡献大于细度对强度的贡献,即粉煤灰对混凝土的性能的影响
在早期是物理作用,后期为化学作用。需水量比小的粉煤灰掺入混凝土后,有减水的作用,不仅可以增进混凝土强度的发展,同时可以提高抗渗性及耐久性。降低需水比的方法是增加粉煤灰的玻璃珠的含量降低多空玻璃体的含量和多空碳粒的含量,即要经过进一步的加工使粉煤灰达到要求。
密度:是影响强度的重要因素。
氧化镁:氧化镁在粉煤灰中有两种形式存在:玻璃体和方镁石结晶体。以方镁石存在的氧化镁,其水化速度极慢。当水泥硬化浆体结构已基本稳定,而方镁石继续水化膨胀时可破坏混凝土硬化体结构。因而氧化镁的含量也是影响混凝土性的重要因素。因此在混凝土中添加粉煤灰时也要鉴定粉煤灰中的氧化镁的含量。
纯铝酸钙水泥
含碱量:含碱量即粉煤灰中碱金属,即钾、钠氧化物的含量。碱能延迟混凝土的凝结时间,亦可能通过碱集料反应影响混凝土的耐久性,细度粉煤灰能够抑制碱硅质集料反应不能抑制碱碳酸盐集料反映目前世界还没有弄明白粉煤灰是怎样抑制碱硅质集料反应的)。所以有的地方还规定了粉煤灰中碱含量的控制,碱量过高可能导致混凝土风化及性。
二、粉煤灰各参数之间的关系
1、氧化铁的含量随粒径的减小而降低,三氧化硫、钾、钠、硅、镁的含量随粒径的减小而提高。
2、粉煤灰细度小的其活性较高。
3、混凝土的泌水性随粉煤灰粒径的减小和掺量的增减而减小,细小颗粒的粉煤灰对混凝土保水性好,不离析,可泵性(可泵性是指在泵送压力下,混凝土拌合物在管道中的通过能力。可泵性好的混凝土应该是: (1) 输送过程中与管道之间的流动阻力尽可能小。 (2) 有足够的粘聚性,)明显提高。
4、粉煤灰细度和掺量对混凝土的耐磨性影响较大,当粉煤灰的掺量为15%时混凝土的耐磨性大体随粉煤灰粒径减小而提高,粉煤灰的粒径小于5μm时耐磨性才高于基准混凝土。其他粒径的粉煤灰和掺量都小于基准混凝土的耐磨性(即想要保证粉煤灰混凝土的耐磨性,就必须降低粉煤灰的粒径大小,在成本可控制的范围内应尽可能的降低粉煤灰的细度)。
高钙粉煤灰的特性
一、高钙粉煤灰的定义
将氧化钙含量大于8%或游离氧化钙大于1%的粉煤灰定义为高钙灰。
二、各煤种氧化钙含量的递减顺序
褐煤>次烟煤>烟煤>无烟煤
三、氧化钙含量与其他成分的关系
水喷嘴1、氧化钙含量增加后,硅、铝含量有所降低但总体含量仍达60%

本文发布于:2024-09-22 12:38:59,感谢您对本站的认可!

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标签:粉煤灰   混凝土   水泥   含量
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