文档介绍：粉煤灰混凝土的国内外研究现状
早在1914年,美国Anon就发表了《煤灰火山灰特性的研究》,它首先发现粉煤灰中的氧化物具有火山灰的特性。
在1982年在英国利兹召开的“粉煤灰在混凝土中应用”第一届国际学术讨论会,会议对粉煤灰在混凝土中作用做了新的评价,认为是一种具有独特性能的混凝土新材料,可在结构混凝土中加以应用。
美国从l995年开始公布ASTMC618粉煤灰暂行标准,从化学成份、细度、抗压强度比、需水量、均匀性等指标作了规定。
国外粉煤灰混凝土的发展历史及应用现状
国内粉煤灰混凝土的发展历史及应用现状
与发达国家相比,我国对于粉煤灰在水泥与混凝土中应用技术的试验研究起步并不晚。50年代初期,沈旦申等学者就提出过粉煤灰水泥混合材料的推广与应用的建议。1959年黄河三门峡水利枢纽工程在混凝土中掺加了粉煤灰。
1978年起,随着我国多数电厂恢复燃煤,灰渣排放量日益增加。进入80年代,粉煤灰混凝土在我国不少城市建设工程中有了新的发展,大掺量粉煤灰混凝土开始得到应用。
举世瞩目的长江三峡水利枢纽工程,是当今世界上已建和在建的最大的工程,碾压混凝土围堰和大坝主体的混凝土,都使用粉煤灰做掺和料。
粉煤灰超早强混凝土配制的研究
为了达到技术目的,要求早强混凝土具有以下特殊性能:
l)快硬早强
快硬早强是早强混凝土的最基本的特性,这一性能就是之所以称为早强混凝土的原
因。
2)凝结时间适中
由于我国目前的施工工艺较为落后,而且在非紧急工程中不宜使用大批的特殊施工
设备,因此为了便于推广应用早强混凝土要求初凝时间较长,终凝时间较短以保证快硬
早强。
3)后期性能稳定
混凝土的后期性能稳定可以保证结构物使用年限较长,减少维修费用。
早强混凝土的性能要求
选材要求与依据
水泥的质量和用量不仅对混凝上的强度有直接的影响,而且对新浇或硬化混凝土的某些性质,如凝结和硬化速率、混凝土的早期收缩开裂、泌水等,带来一定影响。对于强混凝土,它就要求水泥具有早强或在外加剂作用下达到早强的性能,同时其后期发展要保持稳定。所以一般应考虑选用以下水泥品种:
、、

早强硫铝酸盐水泥
水泥
矿物质掺和料
一般使用早强剂和促凝剂都会对混凝土的后期强度和耐久性产生不良的影响。因此,在采用复合外加剂与掺合材料配制途径来配制早强混凝土时,选择掺和料,既要考虑早强的特点,又要考虑其对后期强度和耐久性的影响。
目前,用得最多,也最易获得的掺和料主要有三种:粉煤灰、矿渣和硅粉。其中活性最高,对提高混凝土早期强度和耐久性最好的是硅粉。
硅粉及其作用机理
硅粉掺入混凝土后,对新拌和硬化混凝土的作用与上述特性有关。硅粉的主要品质指标是它的SiO2含量和细度。SiO2含量越高、细度越细,其对混凝土的改性效果也越好。
微集料填充效应
当硅粉良好地分散于混凝土中时,它填充于水泥颗粒之间的空隙,其效果如同水泥颗粒填充在细骨料空隙之间和细骨料填充在粗骨料空隙之间一样,增加混凝土的密实度。
火山灰效应
在硅酸盐水泥水化过程中,水泥与水反应生成水化硅酸钙(C一S一H)凝胶、氢氧化钙和钙矾石等水化产物,其中氢氧化钙的结晶度和取向性对混凝土强度不利。
粉煤灰及其效应
粉煤灰是由燃煤热电厂烟道中收集的一种粉状材料。由于煤中的差异,以及燃烧条件和收集工艺不同,粉煤灰的组成和性能变化很大。
形态效应
所谓形态效应,泛指各种应用于混凝土中的矿物质粉料,由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等物理性状所产生的效应。
活性效应
粉煤灰的活性效应应是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。
微集料效应
粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰微细颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中,就像微细的集料一样。
细骨料
。混凝土用砂希望具有高的密度和小的比表面积,以保证混凝土拌和物有适宜的工作性,硬化后有足够的强度和耐久性。同时又能达到节约水泥的目的,配制混凝土时宜优先选用中砂。
粗骨料
混凝土规范要求粗骨料的最大粒径不大于40mm。小粒径的石子,水泥浆体和单个石子界面的过渡层周长和厚度都小,难以形成大的缺陷,有利于界面强度的提高。同时,粒径越小,石子本身缺陷的几率越小。
减水剂的初步选择
混凝土减水剂是外加剂中最主要的组成部分,减水剂的技术水平可以概括整个外加剂的研究和使用水平。减水剂的历史发展遵循一个相当简单的模式,基本上符合混凝土孔隙率越来越小的要求,以便提高棍凝土强度和耐久性。通常来说减水剂主要是分子量为几千到几万的水性聚合物,属于表面活性剂的范畴目前主要包括木质素磺酸盐系、萘系减水剂(FDN)、蜜胺系、氨基磺酸盐、聚羧酸