浅谈粉煤灰在砼和抹灰砂浆中的应用

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摘要：粉煤灰在砼和抹灰砂浆中应用，既可废物利用，又能提高工程质量，还可增加经济效益。

  关键词：粉煤灰综合利用提高质量增加效益一．概述随着我国电力事业的发展，粉煤灰的排放量也在逐年增加，以至造成了严重的环境污染。因此在今后一个相当长的时期内，搞好粉煤灰的综合利用，对减少工业废渣对环境的污染，化害为利、变废为宝及节约能源和自然资源等，都具有深远的意义。   粉煤灰作为砼和砂浆的掺合料，意义尤为重大，这不仅因为该两项用途能大量利用粉煤灰，而且掺有粉煤灰的砼和砂浆具有一系列的优点。如，可使砼和砂浆后期强度高，干缩性小，和易性好，水化热低，抑制碱骨料膨胀，抗硫酸盐腐蚀性能好等优点。   为加强建筑工程质量，增加企业经济效益，我们在查阅有关文献资料的基础上，结合建设部推广的“十大科技成果”，近几年来重点对粉煤灰砼、粉煤灰砂浆进行试配研究，在初步应用成功的基础上，又开始了大面积的推广应用，取得了较好的经济效益和社会效益。二．粉煤灰的选用我们在试验及施工中均选用＃＃陡河发电总厂的干排原状粉煤灰，其等级按GBJ146-90，属Ⅰ、Ⅱ级。三．粉煤灰在普通砼中的应用及效果在普通砼中掺加粉煤灰，采用对水泥超量取代的方法，其取代水泥量按强度等级的不同而异，即强度等级较低的取代量大，强度等级较高的取代量小，其超量系数则也相应由大到小。表1、表2是对两种同强度等级的基准砼和粉煤灰砼的抗压强度对比试验数据。C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表表1砼原材料用量（kg/M3）水灰比砂率%坍落度砼抗压强度（MPa）水泥水砂石粉煤灰R7R28R602961706811323——0.57342--426.433.134.3263170669132344.60.55342--426.233.135.1C35基准砼粉煤灰砼抗压强度表表2砼原材料用量（kg/M3）水灰比砂率%坍落度砼抗压强度（MPa）水泥水砂石粉煤灰R7R28R603921676371289——0.43332--433.843.144.0361167627128942.30.41332--433.643.044.5从以上试验结果可以看出，对C25、C35的砼，粉煤灰取代水泥量分别是11.2%、8%，而水灰比普遍较基准砼减小，这无论对提高混凝土的强度、密实度及减少收缩都是有利的；其早期的强度比基准砼略低；后期强度则有一些明显的优势。这在常规施工中，尤其是大体积砼工程中应用，其效果是比较好的。四．粉煤灰在早强砼中的应用及效果为适应当前工程工期较紧的需要，尤其是对一些重要的结构构件及制约工期的关键部位，实现砼早强是很有必要的。经过一系列的试配及工程试点，我们发现在粉煤灰砼中加入一定量的早强剂，不仅能增加其早期强度，还可再节省一定量的水泥，且其强度及和易性等主要指标都有不同程度的提高，效果是好的。表3、表4是两种配比的砼掺加CA-A早强减水剂的试验结果。   从表3、表4中的试验结果与表1、表2的结果比较可以看出，掺加CA-A早强减水剂后，其早期强度在继续减少水泥用量的情况下均有不同程度的提高，与不掺入CA-A早强减水剂的粉煤灰砼相比，C25强度等级的砼减少水泥用量24kg/M3，七天的抗压强度为106.1%;C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂）表3砼原材料用量（kg/M3）水灰比砂率%坍落度砼抗压强度（MPa）水泥水砂石粉煤灰外加剂R7R28R602701656811323——4.050.61332--426.833.934.223916566913234.054.610.61342--427.833.635.8C35基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂）表4砼原材料用量（kg/M3）水灰比砂率%坍落度砼抗压强度（MPa）水泥水砂石粉煤灰外加剂R7R28R603571576371289——5.880.44332--434.243.444.2328157627128938.56.040.44332--434.243.144.5C35强度等级的砼减少水泥用量33kg/m3,七天抗压强度为100.6%.   综上所述,掺入粉煤灰及CA-A早强减水剂后,每立方米砼可节约水泥40-80kg,具有较高的经济效益,并可保证砼的早期强度,满足结构工程施工速度较快的要求。五．粉煤灰在抗渗砼中的应用及效果。随着地下防水工程的发展，抗渗砼应用越来越多，为适应这种需要，我们试配了掺加粉煤灰的抗渗砼，其试验结果见表5。C25粉煤灰抗渗砼试验结果（掺外加剂）表5砼原材料用量（kg/M3）水灰比砂率%坍落度砼抗压强度（MPa）抗渗标号水泥水砂石粉煤灰外加剂R7R28R603601456201260——0.90.40333-519.729.229.6S63151456201260520.890.39333-513.127.131.0S12从表5可以看出，在C25砼中，用超量粉煤灰取代10%的水泥，其超量系数为1.4,除其早期强度较低外,抗渗标号远远超过了普通砼.在大体积的地下砼工程施工中掺加一定量的粉煤灰,可明显的改善砼的质量,尤其是抗渗防水性能可大大增强,这既方便了施工,降低了造价,又可提高工程质量。六．粉煤灰在抹灰砂浆中的应用。对于抹灰砂浆的要求，除具备必要的强度外，更主要的是便于操作，满足和易性要求。我公司从1995年开始试用粉煤灰砂浆，1996、1997年全面推广，取得了较好的效果。尤其是在内墙抹灰取代白灰膏配制混合砂浆方面总结了一定的经验。表6是一组混合砂浆掺用粉煤灰与掺用白灰膏的对比试验。   从表6可以看出，粉煤灰抹灰砂浆可用粉煤灰全部取代白灰膏，并可同时节约30%的水泥，具有显著的经济效益。在实际施工中按此配比，砂浆的和易性较好，操作比较方便。另外不使用白灰膏，可取消淋灰设施，改善了现场环境，尤其是对施工场地狭窄的情况更为有利，而砂浆的抗压强度还可提高40%左右。抹灰砂浆对比试验表6混合砂浆体积比水泥（kg）粉煤灰（kg）白灰膏（kg）砂（kg）28天抗压强度MPa1：1：52.10.9——13.416.11.951.05——13.415.83.0——2.913.411.01：1：62.10.9——16.0812.01.951.05——16.0811.83.0——2.916.088.51：1：82.10.9——21.447.11.951.05——21.447.03.0——2.921.445.4七．工程实例。1．＃＃市交通指挥中心工程，建筑面积10070M2，14层，高48米，全现浇框架—筒结构。该工程地下室底板厚1.2M,地下室外墙厚0.5m,均为C25现浇砼，抗渗标号为S6，每立方米砼中掺粉煤灰44kg。施工中砼质量良好，经对同条件试块进行试验，实际抗渗标号达S10强；该工程地上结构为C35现浇砼，掺加粉煤灰为38.5kg/M3,外加CA-A早强剂，使用效果良好；该工程内墙抹灰设计为1：1：6水泥白灰混合砂浆，后改为1：0.5：9水泥粉煤灰砂浆,在施工操作中性能良好。经过五个月时间的观察，开始使用于筒墙上的粉煤灰其指标不能达到二级以上，其抹灰空鼓、开裂较多，使用一、二级粉煤灰的其它部位则很少有空鼓开裂。   2．工商银行＃＃分行车站办事处工程。主楼建筑面积12800M2，地上16层，地下室埋深-5.7m，全现浇框架—剪力墙结构。该工程原设计内墙为1：3水泥砂浆抹灰，后改为掺加粉煤灰砂浆，打底为1：1：8水泥粉煤灰砂浆，罩面为1：1：6水泥粉煤灰砂浆，在施工操作中砂浆的性能良好，成活后，其表面强度经划痕检查基本达到原设计的水泥砂浆的强度，且没发现大面积的空裂。   3．光明开发公司15#、16#住宅楼外墙抹灰的比较。该两栋住宅均为六层砖混结构，建筑面积4000M2左右。设计外墙抹灰为1：3水泥砂浆，施工中15#楼改为1：1：6水泥粉煤灰砂浆，16#楼仍为原设计，经抹完后三个月观察，15#楼外墙抹灰的龟裂明显少于16#楼。八．结束语。在砌筑砂浆中应用粉煤灰也是粉煤灰利用的一个主要方面，但由于在工人操作中配合比的控制容易出现问题，故我们正在试点阶段，尚未大面积推广。   从我们试用的情况看，粉煤灰的利用对节约水泥、废物利用、改善砼和砂浆的质量及提高工程质量都有着重大的意义。由于粉煤灰的价格仅是水泥价格的三分之一，故虽在砼中超量取代水泥，但其直接经济效益也是明显的。   根据我们的经验，在使用粉煤灰中要注意的几个问题是：   1．一定要保证粉煤灰的质量。尤其是在抹灰砂浆中，粉煤灰必须严格控制按GBJ146-90评定属Ⅱ级以上的粉煤灰。   2．操作中要严格控制配合比。在砼中必须使用重量比，并认真计量；在抹灰砂浆中的体积比也要使用测定准确的专门容器分量。   3．严格按有关的操作规程操作和养护。   4．对表面强度要求较严格的抹灰砂浆，其配合比要经试验室试配后确定。