1、浅析粉煤灰混凝土抗压性能的试验摘要：本文简单介绍了粉煤灰在混凝土中的作用，并简单进行了粉煤灰混凝土抗压性能的试验研究，分析指出了粉煤灰对混凝土抗压性能的影响，这对粉煤灰混凝土的实际应用有参考意义。因此，大力开展粉煤灰的综合利用具有十分重要的意义。 关键词：粉煤灰混凝土抗压性能试验 中图分类号：TU375 文献标识码：A 前言 目前在城市建筑中寻求利用绿色、环保、高性能的混凝土已成为一种趋势，各种矿物掺合料和外加剂被广泛的使用，特别是粉煤灰混凝土中的应用成为热点。粉煤灰是一种工业废料的工业废料，具有活性效应、形态效应和微集料效应，能够有效改善混凝土的诸多性能，是一种理想的混凝土掺合料。粉煤灰可以
2、改善混凝土的流动性，提高混凝土的耐腐蚀性能和和抗压性。另外粉煤灰主要有燃煤发电厂产生，将粉煤灰掺合到混凝土中，既利用了废弃物，还能够节约水泥用量，提高混凝土的性能。在减少环境污染的同时，产生了积极的社会效益和经济效益。因此，对粉煤灰掺量混凝土的应用与研究了将积极推动粉煤灰混凝土的发展。粉煤灰混凝土技术不仅可以解决环境污染问题，实现粉煤灰的资源化，还可以增加混凝土品种，改善混凝土的质量，降低混凝土水化热及综合成本。粉煤灰混凝土性能优越，并广泛用于混凝土结构工程, 将创造更大的社会效益和经济效益。 粉煤灰在混凝土中的作用 粉煤灰在混凝土中所起的作用主要有以下几个方面: （1）填充作用。粉煤灰的表观
3、密度只有水泥的 2/3 左右，能够能更好的填充混泥土使,混凝土内部更加密实。 （2）分散作用。粉煤灰掺入混凝土后可以使水泥颗粒均匀分布。 （3）发生火山灰反应。粉煤灰与混凝土中的 Ca(OH)2 晶体会产生火山灰反应,生成物有胶凝性质,加强了混凝土中的薄弱区域，提高了混凝土的整体性能。 （4）降低水化热。粉煤灰的潜在活性能够有效减缓水化反应速度,降低因水泥水化热引起的温升，这有利于避免混凝土温度裂缝的产生，这对大体积混凝土工程特别有利。 （5）交互作用。粉煤灰、水泥以及外加剂的混合物能够产生多种物理反应、化学反应。这些反应之间交互作用，提高了混凝土的性能。 由上可知，粉煤灰混凝土早期的强度偏低
4、，但是强度储备较大，后期的强度高,能够满足建筑性能和力学性能的双重要求。此外实践发现，粉煤灰的质量越高，其替代水泥所配制出的混凝土工作性能越好。 影响粉煤灰混凝土抗压性能的因素 （1）水泥。作为混凝土中的活性成分，水泥的强度直接影响到混凝土的强度。随着水泥用量的增加,混凝土拌合物的坍落度值增大,表观密度减小,混凝土的抗压强度均增加,且在早期的增长幅度较大。 （2）水泥和粉煤灰都有胶凝的作用，在胶凝材料量无变化且保持单位用水量不变的条件下,混凝土拌合物的表观密度降低,但坍落度随着胶凝材料用量的增加而变化较小。当胶凝材料用量480kg/m3 时,粉煤灰混凝土抗压强度有下降趋势,这表明在一定的试验条
5、件下,混凝土中的胶凝材料用量不宜过多。 （3）粉煤灰的掺量。由于粉煤灰的“滚珠轴承”作用以及对填充水的置换,提高了混凝土拌合物的流动性。随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的强度下降，表观密度下降。从强度角度考虑,混凝土中粉煤灰掺量不宜超过 30%。另外,蒸汽养护有助于粉煤灰活性在早期的发挥。 （4）砂率。砂率反映了混凝土中砂与石两者的比例。当水泥砂浆一定时，砂率越小说明石子的含量较大，混泥土中易出现蜂窝现象，降低了混凝土的强度和抗压性。当砂率逐渐增大时，砂子会填满蜂窝，提高了混凝土的抗压性。但是砂率过大会降低混凝土的密实性，降低了混凝土的抗压性。 （5）水胶比。用水量显著影响混凝土拌合物的坍落度,混
6、凝土的抗压强度均随着用水量的增大而降低,这主要是因为蒸汽养护促进了水泥和粉煤灰的水化。 粉煤灰混凝土抗压性实验 粉煤灰在混凝土中的掺量，对混凝土的性能有很大的影响。本文对不同掺量粉煤灰的混凝土的抗压性能进行了测定。 4.1 试验材料 1.粉煤灰 苏州太仓华能电厂 II 级灰； 2.水泥 江苏溧阳金峰水泥厂 PO42.5； 3.外加剂 外加剂 1：上海西卡聚羧酸外加剂； 外加剂 2：江苏博特聚羧酸外加剂； 外加剂 3：镇江冠疆聚羧酸外加剂 4.2 试验方法 1.仪器设备 （1）压力机：采用最大试验力为 2000KN 的 YA-2000 电液式恒压载压力试验机，测试范围为 25%、50%、100%
7、; （2）钢尺：量程 300mm,最小刻度 0.1mm。 2. 试验步骤 （1）取出试样，清洁后测量尺寸,精确至 lmm。 （2）将试件放在压力机的下压板上，轴心对准下压板的中心，试件成型时的侧面作为承压面,开启压力机； （3）对试件持续匀速（每秒 0.50.8MPa）加荷，直至试件破坏。记录此时最大荷载,精确到 0.1MPa。 4.3 试验数据 本试验主要从粉煤灰掺量和养护龄期几个方面对来测量混凝土立方体的抗压性能。各组试块的实测抗压强度值如表 1 所示。 本试验试块均为 100mm*100mm*100mm 的立方体。试验中混凝土试块的编号含义如下:前三个字母和数字表示混凝土的强度等级；中间
8、的两个数字表示粉煤灰掺量，个位数表示所用外加剂种类。如 C40302 表示掺加30%的粉煤灰。 表 1 C40 混凝土试件抗压强度值 4.4 试验结果分析 C40 混凝土粉煤灰掺量、养护龄期对混凝土强度的影响。 图 1 C40-7 天抗压强度图 图 2 C40-14 天抗压强度图 图 3 C40-28 天抗压强度图 图 4 C40-56 天抗压强度图 图 5 C40-90 天抗压强度图 图 15 表示等级为 C40 的试块分别养护 7 天、14 天、28 天、56 天和90 天后，当粉煤灰掺量不同时，混凝土抗压性能的变化。通过对强度粉煤灰掺入量以及相关参数进行观察，可以发现。 （1）粉煤灰掺量
9、对抗压强度的影响较大，抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而降低，早期强度的影响更大，但是对于后期强度而言，随着龄期的增长，粉煤灰混凝土的强度比普通的基准组的发展要快。 （2）龄期对粉煤灰混凝土立方体抗压强度也具有明显的影响，混凝土立方体抗压强度随着养护龄期的增长而升高。普通混凝土立方体抗压强度随着龄期的增长幅度较小，后期发展缓慢；但是粉煤灰混凝土抗压强度随着龄期的增长的升幅较大，随着粉煤灰掺量的增加，强度发展速率增长。考虑到大掺量粉煤灰混凝土后期强度发展的特性，对于大体积混凝土在设计时可考虑延长龄期方法减少水化热。 产生上述现象的主要原因是，粉煤灰混凝土与普通混凝土的强化机理并不相同。普通混凝土强度
10、来源主要是水泥水化后会生成胶凝材料，当粉煤灰掺入并取代水泥以后，随着水泥量的减少,水化反应后产生的水化物相应减少。但是同时粉煤灰能够与混凝土中的 Ca(OH)2 发生火山灰作用，这个作用过程较为缓慢，因此随着养护期的增长，粉煤灰掺入量较大的混凝土轻度增长幅度较大。而且当粉煤灰替代率相同时，粉煤灰磨细后颗粒变小，产生了许多新的颗粒表面，使表面效应增大，能够增大粉煤灰的活性。 结语 粉煤灰作为混凝土中的独立成分，对混凝土的性能有很大的改善作用。粉煤灰混凝土在房屋建筑、道路大坝等工程中已得到了广泛的应用且效果良好。粉煤灰混凝土的出现节约了水泥和细骨料，大大降低了混凝土的成本；充分利用粉煤灰，还可以减
11、少燃料废物对土地面积的占用，实现了废物利用，减少了环境污染。因此粉煤灰混凝土具有经济和社会双重效益，值得推广使用。 参考文献 梁玉舫,甄军,孙海霞,梁磊.粉煤灰混凝土抗压性能的试验研究J. 建材技术与应用. 2006(03) 汤泳.粉煤灰混凝土抗压性能的试验研究J.黑龙江科技信息.2009(02). 汤泳.粉煤灰混凝土抗压性能的试验研究J.安徽建筑.2007(06). 王帅民.大掺量粉煤灰混凝土抗压性能试验研究M.郑州大学.2011. 李开宇.粉煤灰混凝土性能的研究J. 科技与企业. 2012(21). 李永祥,王宇,董梦臣.粉煤灰混凝土性能的研究J.中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(08)
