粉煤灰改善混凝土耐久性研究进展

粉煤灰作为混凝土的一种重要掺加剂,对混凝土的耐久性能起到了重大改善,并且掺加了粉煤灰的早强混凝土、大掺量粉煤灰混凝土在混凝土工程中得到了极大发展.虽然在粉煤灰的应用上还存在一定的问题,但粉煤灰混凝土的应用已经是大势所趋了.本文将就粉煤灰在改善混凝土性能和大掺量粉煤灰混凝土的特点加以详述,并展望了粉煤灰混凝土的前景.     

蒸养温度对单掺粉煤灰和矿渣蒸养混凝土性能的影响

研究了60、80℃蒸养条件下大掺量粉煤灰和矿渣蒸养混凝土力学性能、氯离子渗透性和体积稳定性,并分析了粉煤灰和矿渣的反应程度。试验结果表明,60℃蒸养条件下,混凝土早期强度在矿渣掺量大时略微增强,粉煤灰掺量大时显著降低,但两者的后期强度均仅略低于纯水泥混凝土。而80℃蒸养条件下,大掺量粉煤灰试块早期强度得到改善,大掺量矿渣却使得早期强度有所降低,3种混凝土的后期强度均有所下降,但粉煤灰和矿渣混凝土强度劣化程度低于纯水泥混凝土。主要是因为粉煤灰与矿渣可缓解钙矾石延迟生成,提升混凝土的抗氯离子渗透性和体积稳定性,改善蒸养混凝土的耐久性。     

膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土强度与碳化的影响

在大掺量粉煤灰混凝土中,粉煤灰掺量越大,混凝土强度和抗碳化性能下降幅度越大,而膨胀剂的加入对大掺量混凝土强度有改善作用,对自然碳化性能影响不大,但可提高抵抗强制碳化能力。大掺量粉煤灰混凝土后期强度的发展规律表明其强度验收龄期应延迟到90 d。得出一个最优辅助胶凝材料掺量组合,粉煤灰掺量为50%～60%,膨胀剂掺量为6%,在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性。     

粉煤灰浆状掺合料混凝土强度及工作性

采用湿磨处理工艺制备一种粉煤灰浆状掺合料,对掺有不同细度、放置时间的粉煤灰浆状掺合料混凝土强度及工作性进行研究。结果表明,细度增加对提高粉煤灰浆状掺合料大掺量混凝土强度更为有效;粉煤灰浆状掺合料经过90 d放置可提高其混凝土强度,尤其是浆状掺合料大掺量混凝土的早期强度。粉煤灰浆状掺合料对混凝土工作性的改善作用优于原状粉煤灰;90 d放置使粉煤灰浆状掺合料对混凝土工作性的改善作用略为变差,但通过加大一定外加剂掺量,混凝土仍可达到较好的工作性。     

不同水胶比下粉煤灰掺量对混凝土抗渗性能的影响

为探究粉煤灰掺量对混凝土抗渗性能的影响规律,对不同水胶比下粉煤灰混凝土抗渗性能进行了分析,结果表明:混凝土掺入20%粉煤灰可有效改善其抗渗性能,随着粉煤灰掺量增加,混凝土抗渗性能逐渐加速劣化;水胶比是影响混凝土抗渗性能重要因素,对于大掺量粉煤灰混凝土可通过限制水胶比保证其抗渗性能。     

粉煤灰在大体积混凝土中的应用

大体积混凝土中大量掺入粉煤灰可减少水泥用量、降低水化热、减少裂缝、改善泵送混凝土的性能,大掺量粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,虽早期强度、极限拉伸值较低,但因弹性模量、干缩变形也减小,其后期(90d以后)强度会接近或超过基准混凝土。选择合适的粉煤灰及其掺量,大掺量粉煤灰混凝土的早期抗裂能力并不亚于基准混凝土。     

大掺量粉煤灰钢纤维混凝土的性能及其构件受弯的试验研究

本文研究了粉煤灰的掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响以及钢纤维对大掺量粉煤灰混凝土的影响。结果表明,水泥掺量340kg/m3,粉煤灰掺量130kg/m3,钢纤维掺量60kg/m3,可配制出抗压强度为60MPa以上,抗折强度7MPa以上,耐久性良好的钢纤维混凝土;当钢纤维用量一定时,粉煤灰掺量的增加对28d抗压强度影响不大,而抗折强度略有降低;粉煤灰用量在一定范围内增加有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定的提高;大掺量粉煤灰混凝土中加入适量钢纤维可有效改善受弯构件的抗弯性能:推迟中和轴的上升,延缓裂缝的发展,提高极限承载力以及增加梁的刚度。     

大掺量粉煤灰混凝土的配制技术研究

通过掺加高效减水剂技术实现较低的水胶比,配制粉煤灰掺量40%,60%,70%的大掺量粉煤灰混凝土,并测试了在不同的养护制度条件下大掺量粉煤灰混凝土抗压强度的发展,研究结果表明:通过协调水胶比、高效减水剂的掺量等参数,可以明显改善大掺量粉煤灰混凝土的早期抗压强度。     

外加剂对大掺量粉煤灰自密实混凝土性能优化研究

以大掺量粉煤灰自密实混凝土为基础,试配C50大掺量粉煤灰自密实混凝土,并在最佳掺量基础上添加减水剂、膨胀剂、引气剂等外加剂改善自密实混凝土性能,最终得到粉煤灰最佳掺量为30%,减水剂最佳掺量为1.6%,膨胀剂掺量为10%,引气剂的最佳掺量为0.15%。     

大掺量粉煤灰混凝土抗渗抗冻耐久性研究

大掺量粉煤灰混凝土作为一种经济的绿色高性能混凝土,在工程建设中逐步得到广泛应用.混凝土的抗渗,抗冻性能是评价混凝土结构耐久性的重要指标.结合实际工程,研究了大掺量粉煤灰混凝土的抗渗及抗冻性能,对其作用机理进行了分析,试验结果表明:当粉煤灰掺量为60％时,大掺量粉煤灰混凝土的抗渗及抗冻性能最好;随着粉煤灰掺量的增加,混凝...     

预拌混凝土中粉煤灰不同掺量对比研究

采用两种不同强度等级的小野田水泥,Ⅱ级粉煤灰,进行不同掺量粉煤灰混凝土对比试验,对两者的坍落度经时损失、强度、耐久性以及经济性进行测试与分析.结果表明:粉煤灰的掺量在一定范围内,大掺量粉煤灰混凝土的流动性比小掺量的混凝土好,坍落度损失要小;大掺量粉煤灰混凝土的早期强度较低,但是后期的强度有明显的增长;大掺量粉煤灰混凝土与小掺量的混凝土抗渗、抗冻、碳化性能相差不大,可用于对耐久性要求不高的工程,而且具有很好的经济效益和社会效益.     

养护方式对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响研究

本课题进行了粉煤灰等量替代硅酸盐水泥配制粉煤灰混凝土，并研究了养护方式对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响，为大掺量高强粉煤灰混凝土的配制提供了实验依据。实验结果表明，采用蒸养—蒸压二次养护工艺，可大大减少水泥用量，降低生产成本，获得良好的经济效益与社会效益。     

掺粉煤灰和引气剂混凝土渗透性与强度的关系

与同强度等级的普通混凝土相比，掺粉煤灰混凝土的28d渗透系数较高，而90d渗透系数较低；混凝土引气后其抗渗性能有较大幅度的提高．在分析了各种类型混凝土的渗透系数与抗压强度之间的相关性后发现：普通混凝土抗压强度与渗透系数的线性相关性较好，而粉煤灰混凝土、引气混凝土及粉煤灰引气混凝土抗压强度与渗透系数的线性相关性相对较差。     

Influence of fly ash on strength and sorption characteristics of cold-bonded fly ash aggregate concrete

Cold-bonded fly ash aggregate concrete with fly ash as part of binder or fine aggregate facilitates high volume utilization of fly ash in concrete with minimum energy consumption. This paper investigates the influence of fly ash on strength and sorption behaviour of cold-bonded fly ash aggregate concrete due to partial replacement of cement and also as replacement material for sand. While cement replacement must be restricted based on the compressive strength requirement at desired age, replacement of sand with fly ash appears to be advantageous from early days onwards with higher enhancement in strength and higher utilization of fly ash in mixes of lower cement content. Microstructure of concrete was examined under BSEI mode. Replacement of sand with fly ash is effective in reducing water absorption and sorptivity attributable to the densification of both matrix and matrix–aggregate interfacial bond. Cold-bonded fly ash aggregate concrete with a cement content of 250 kg/m³, results in compressive strength of about 45 MPa, with a total inclusion of around 0.6 m³ of fly ash in unit volume of concrete.     

大掺量粉煤灰混凝土铺装强度性能的试验研究

高粉煤灰在道路路面铺装用混凝土中的掺入量,对水泥取代率30%以上的大掺量粉煤灰混凝土的强度性能指标进行了测评。重点对影响道路铺装设计的基础参数,混凝土抗弯强度进行了长期检测分析。结果表明:混凝土在掺入了粉煤灰后,28 d后期抗弯强度较普通混凝土增长显著,截止一年期测试结束后仍有增加趋势;其抗弯强度增长率随着粉煤灰掺入量的增大而提高,且高于同种配合条件下粉煤灰混凝土抗压强度的增长率;大掺量粉煤灰混凝土满足材料抗弯强度要求,适用于道路路面铺装工程。     

泵送高强粉煤灰混凝土的研制

通过掺加高效减水剂、调整水灰比等途径配制了泵送高强粉煤灰混凝土,并力求加大粉煤灰掺量以降低混凝土成本,介绍了泵送混凝土配合比,分析讨论了泵送高强粉煤灰混凝土的性能。     

Accelerated engineering properties of high and low volume fly ash concretes reinforced with glued steel fibers

The present study focuses on the improvement of pozzolanic reaction of fly ash particles with the cement hydration products. Low and high volume fly ash concrete mixtures were studied systematically with the addition of accelerating admixtures and accelerated curing of the concrete specimens in a steam chamber for 18 h at 75°C. Also, the reinforcing effects of glued steel fibers addition on the compressive and flexural performance of fly ash concrete were investigated. The test results indicated that the addition of accelerator improved the rate of hardening and the inclusion of steel fibers provided higher flexural performance. Also, it can be noted that the high volume fly ash (50%) addition in concrete showed a reduction in strength; however, the addition of accelerator has compensated the deceleration in strength gain. The proper selection of concrete ingredients, addition of accelerator and initial steam curing for 18 h showed better improvement on the engineering properties in fly ash concrete. A maximum increase (41.7%) in compressive strength of fly ash concrete around 52.90 MPa was noticed for 25% fly ash substitution and 1.5% steel fibers addition. Dynamic elastic modulus was also calculated in loaded concrete specimen using ultrasonic pulse velocity test and showed a good agreement with the experimental value.     

溶蚀粉煤灰混凝土抗压强度试验与理论预测

钙溶蚀是水环境中混凝土结构耐久性失效的主要原因,通过硝酸铵溶液加速溶蚀试验和损伤力学研究了溶蚀粉煤灰混凝土抗压强度随溶蚀时间的退化规律。在该试验中,水胶比为0.5,粉煤灰掺量分别为0%、10%、20%和30%。试验结果表明,溶蚀深度近似与溶蚀时间的平方根成正比;溶蚀粉煤灰混凝土的抗压强度随着溶蚀时间的增加而下降,掺加粉煤灰可以降低溶蚀混凝土抗压强度的下降率。基于试验结果,把溶蚀粉煤灰混凝土的溶蚀深度和弹性模量表示成粉煤灰掺量和溶蚀时间的函数。再引入峰值应力时未溶蚀和已溶蚀粉煤灰混凝土力学损伤变量相等的假设,利用损伤力学讨论并提出了溶蚀粉煤灰混凝土抗压强度的解析预测方法。经与试验结果比较,初步证实了该预测方法的有效性,为混凝土结构的耐久性评估和设计提供理论依据。