粉煤灰与化学外加剂对商品混凝土性能的影响

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normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>关键词：粉煤灰； 　化学外加剂； 　商品混凝土； 　坍落度

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>中图分类号： 　TU 528. 52 文献标识码： 　A

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left> 商品混凝土一般采用泵送工艺， 除了满足强度要求外， 必须具有好的工作性能(坍落度和坍落扩展大)、而且保持好的工作性能力强(坍落度损失小)[1]。一般说来， 商品混凝土中掺加粉煤灰与化学外加剂， 不仅能节约水泥， 降低混凝土成本， 而且技术价值大[2]。商品混凝土需工作性好、坍落度损失小， 尤其在夏天高温季节更重要。笔者主要研究粉煤灰、化学外加剂单掺和双掺后， 在较高温度条件下对商品混凝土工作性及强度的影响。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1　试验用原材料

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 水泥(C) 湖北华新水泥厂普通硅酸盐525#水泥， 3d胶砂强度23.6MPa， 28d胶砂强度54.7MPa，其化学成分见表1。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 粉煤灰(FA) 其化学成分示于表1， 物理指标见表2。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3) 化学外加剂　①高效减水剂(FDN)。萘系水剂， 固含量33.4%， 减水率16.8% ， 其厂家推荐掺量为(0.5～2.0) L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。②缓凝剂(RA)。葡萄糖酸盐水剂， 固含量41.7% ， 其厂家推荐掺量为(0.1～ 0.15) L/ value="0" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">00 kg 水泥。③缓凝减水剂(WRA )。改性木质素磺酸盐水剂， 固含量36.3%，其厂家推荐掺量为(0.2～0.8) L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4) 砂　湖北潮河黄砂， 细度模数2.62， 含泥量1.2%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>5) 石　湖北乌龙泉碎石， 5～value="31.5" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">31.5 mm 连续级配， 含泥量0.2% ， 针片状含量3.2%。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2　试验方法

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) 混凝土坍落度和扩展度　根据文献[3]进行坍落度测定。根据混凝土坍落试验后， 混凝土的流淌面直径测定扩展度。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) 混凝土立方体试件抗压强度　根据文献[4]进行。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>3　试验结果

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>试验所用的商品混凝土基准配合比示于表3， 其中W/C = 0.38， 粉煤灰取代水泥率15%， 超量系数取1.2。试验分别在value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃和value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃条件下进行。其中高效减水剂(FDN ) 的掺量为value="1.8" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">1.8 L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥； 缓凝剂(RA)的掺量为value=".125" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.125 L/value="100" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100kg水泥；缓凝减水剂(WRA)的掺量为value=".5" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.5 L/value="100" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">100 kg水泥。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>1) value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂后， 商品混凝土的工作性能随时间变化情况(见图1、图2)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>2) value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂后， 商品混凝土的工作性能随时间的变化情况(见图3、图4)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>3) value="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂搅拌成型混凝土后， 在标准养护条件下商品混凝土的强度随时间的变化情况(见图5)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>4) value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂搅拌成型混凝土后， 在标准养护条件下商品混凝土的强度随时间的变化情况(见图6)。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4　讨　论

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>试验结果显示： 混凝土单位用水量一定时， 萘系高效减水剂具有显著的增大混凝土流动性效果， 但混凝土坍落度和扩展度经时损失大； 葡萄糖酸盐缓凝剂少量加入混凝土中， 具有明显的降低坍落度和扩展度经时损失效果； 缓凝型减水剂加入混凝土中， 具有减水增塑作用又有缓凝保塑作用； 粉煤灰作为活性矿物掺料， 超量取代水泥时， 尽管粉煤灰的减水效果不明显， 但粉煤灰具有明显的降低混凝土坍落度和扩展度经时损失作用； 高温条件下， 混凝土坍落度和扩展度经时损失更大。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>具有减水作用的表面活性物质定向吸附在水泥颗粒表面， 使水泥粒子呈现电负性。随着水泥的水化， 水泥粒子的电性被中和， Zeta电位降低， 颗粒间的静电排斥作用减弱， 凝聚作用增强。这是混凝土坍落度损失的主要原因[5]。因而， 降低混凝土坍落度损失的方法主要有两种： 一是不断补充减水剂， 工程应用中可通过掺加缓释型减水剂来实现； 二是通过掺入缓凝剂抑制水泥水化来实现， 但可能降低混凝土的早期强度。搅拌站配制商品混凝土常用这种方法保持混凝土的工作性。关于粉煤灰在混凝土中能起到降低坍落度和扩展度损失的作用， 文献上研究的并不多。鉴于粉煤灰降低混凝土早期强度， 又具有保塑功能， 类似缓凝剂在混凝土中的影响。作者较详细地测试了粉煤灰的化学成分。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>其中， 硫、磷较多。作者认为， 粉煤灰含有硫酸盐， 能不断补充到溶液中去， 起到延缓水泥水化作用， 特别是对铝酸盐水泥矿物而言。磷酸盐是硅酸盐水泥的有效缓凝剂， 粉煤灰中的磷物质慢慢释放到混凝土拌和物中，起到了缓凝作用。试验结果证实， 粉煤灰与高效减水剂、有机缓凝剂共同作用于混凝土， 在较高温度下， 也能配制工作性好(大流动)、坍落度和扩展度经时损失小的优质混凝土。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>不同温度下搅拌成型的混凝土， 在养护条件、配合比等相同条件下， 各龄期的强度相当， 说明早期混凝土成型的温度条件， 明显影响混凝土拌合物的塑性， 但对后期相同条件下混凝土的硬化性能影响并不大。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>5　结　论

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>a. 萘系高效减水剂对混凝土具有增塑作用， 但商品混凝土坍落度和扩展度经时损失大。葡萄糖酸盐缓凝剂降低混凝土早期强度， 但明显减少商品混凝土坍落度和扩展度经时损失。缓凝型减水剂在混凝土中具有减水增塑作用又有缓凝保塑作用。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>b. 粉煤灰中含有硫、磷， 在商品混凝土中缓慢释放， 具有明显降低混凝土坍落度和扩展度经时损失作用。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>c. 使用粉煤灰、高效减水剂与有机缓凝剂， 在较高温度下， 能配制出工作性好、坍落度和扩展度经时损失小的优质商品混凝土。