粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响

2023-02-06

1、国内外粉煤灰混凝土的发展情况

粉煤灰是煤在燃烧之后, 从它们的烟气当中可以收下来的细灰。主要过程是煤在炉子中经过高温的燃烧, 产生灰渣, 灰渣的主要成分为Al2O3、Si O2以及Fe2O3等等, Al2O3、Si O2以及Fe2O3都会存在部分不稳定, 他们会改善水泥的自身性能, 在一定程度上降低成本, 扩大混凝土的实际使用范围。

在上个世纪的90年代初, 全球粉煤灰排放量约4.89×108t, 约36.4%的利用率。而在混凝土中掺加一定量的粉煤灰, 成为我国粉煤灰有效利用的主要有效途径。1958开始对粉煤灰在混凝土施工技术应用的早期研究;国务院部门规定:粉煤灰掺量为水泥熟料生产。随着社会的发展, 粉煤灰混凝土的科研实力已在工程领域应用广泛, 效果显著;在90年代, 随着我国经济的部分发展, 人们开始重视对自然环境的保护, 保护地球的环境, 寻求与自然的和谐发展, 走可持续发展之路, 专家指出, 绿色混凝土是混凝土的发展方向, 在第二十一世纪。

2、粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响控制

2.1、对抗渗性能的影响

粉煤灰的掺入会增加混凝土的孔隙率, 早期降低混凝土的抗渗性。但随着Ca (OH) 2的水泥水化产物的增加, 粉煤灰的活性得到激发, 而Ca (OH) 2发二次水化反应生成水化硅酸盐凝胶, 细化反应前的孔隙。在此期间, 微团聚体效应也对混凝土孔隙率起到了作用, 孔径减小, 密度增大。但粉煤灰掺量太大, 因为在胶凝材料与骨料的界面太多的未水化颗粒沉积, 影响混凝土的黏聚性, 降低了混凝土的实际密实度。混凝土的密实度不仅影响混凝土的抗氯离子渗透性, 而且还与混凝土的碳化、抗冻性和耐腐蚀性有关。因此, 混凝土的抗渗性是评价混凝土耐久性的重要指标。

2.2、对抗碳化性能的影响

在高性能混凝土中掺入粉煤灰会改善混凝土的抗碳化性能, 主要表现在以下方面:首先是将粉煤灰掺入到混凝土中会由于粉煤灰中的活性成分与氢氧化钙和混凝土进行二次反应, 最终产生C-S-H类凝胶, 进而有效的减少并阻断混凝土的毛细孔径, 保证高性能混凝土的致密性能, 使得CO2分子不能容易的就进入到混凝土的内部;其次将粉煤灰掺入到混凝土中会由于C-S-H类凝胶可以吸附部分CO2, 进而阻止CO2在混凝土中的继续侵入。

2.3、对抗冻性能的影响

高性能的混凝土实际抗冻性能和混凝土自身的强度、冻融破坏以及孔结构有着一定的关系, 并且会受到湿度环境的影响。所以在高性能混凝土中, 如果水泥水化在产生Ca (OH) 2之后, 水泥会和粉煤灰发生一定的反应, 最终生产的水化硅酸钙凝胶会保证高性能混凝土中内部结构的细密性。但是在高性能的混凝土在发生硬化之前, 混凝土的二次水化反应就会比较慢, 所以粉煤灰的混凝土就有着比较差的抗冻性能。而如果在混凝土中掺入较多的粉煤灰, 就会使得水化反应比较慢, 这样会很不利于混凝土中对有害孔的消除, 而使得高性能混凝土的实际抗冻性能比较差。所以说在高性能混凝土当中, 粉煤灰的实际掺量会在一定程度上影响到混凝土的实际抗冻性能。

2.4、对抗压强度的影响

1) 将一定量的粉煤灰掺入到混凝土中可以在很大程度上提高混凝土抗压强度。本文利用二级灰的粉煤灰, 将粉煤灰掺入到混凝土之中, 并且实现混凝土的连续水化, 以及由填充缺陷和渗透混凝土内部空气通道产生的水合物。保证提高混凝土的气密性和密实度, 保证混凝土强度的持续增长。2) 粉煤灰混凝土的初始强度不高, 后期随着混凝土强度龄的增长逐渐增大。增加矿物掺合料的粉煤灰混凝土的强度, 降低混凝土的强度比标准的早期强度, 但其增长速度很快, 到后期达到并超过标准的混凝土。3) 粉煤灰可以改善混凝土的后期强度, 在内部化学成分的影响下, 通过试验设计结果在书中我们可以发现, 提高后期强度值:测试近似的强度值的混凝土28d抗压强度与标准养护条件下, 表明粉煤灰混凝土的优点。4) 在经济方面分析, 将成本和强度的实际比例作为考核标准开展评价。而在经济效益的方面来看:如果水泥的价格高于粉煤灰的话, 并且当混凝土中粉煤灰的实际掺量为40%时, 粉煤灰混凝土的强度最接近于标配混凝土强度, 并且价格是非常低的。5) 40%矿物掺合料, 最近的标准强度试验值的强度值, 使40%的粉煤灰混凝土中掺入粉煤灰强度, 混合比例是40%以上, 粉煤灰强度变低。

总而言之, 作为一种火山灰质的材料, 粉煤灰在混凝土工作中的应用可以在一定程度上改善混凝土的性能, 可以将部分的水泥取代掉, 也可以降低混凝土的实际生产成本, 切实保护好生态环境。并且在常温之下, 在混凝土中粉煤灰的应用可以实现氢氧化钙晶体的二次水化反应, 切实降低粉煤灰的实际溶出可能, 以此有效的填充了混凝土内部的孔隙, 从整体上提升混凝土的性能, 这也就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

摘要：当煤在燃烧之后, 从它们的烟气当中可以收下来的细灰就是粉煤灰, 它是燃煤电厂中所排放的一种固体废弃物, 也是火电厂燃烧中的主要固体废弃物, 这会环境产生很大的危害, 所以一旦没有对粉煤灰实现有效的填埋或者处理, 就会在很大程度上对环境造成危害。而高性能的混凝土主要指的是将一般常规化的原材料以及施工生产工艺进行使用而最终得到的, 高性能的混凝土可以保证原有混凝土结构在有着自身基本力学参数的情况下, 保证混凝土拥有更高的工作性能以及稳定性和耐久性。基于此, 本文将着重分析探讨粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响, 以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：粉煤灰掺量,高性能混凝土,措施