关于一种改性湿粉煤灰对混凝土工作性能以及强度影响的研究
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作者: 陶晓飞
摘 要：文章通过采用一定参数、用湿磨物理方法得到的粉煤灰（湿磨参数：球料比5：1、粉磨时间20min、水料比0.7：1），以掺普通二级粉煤灰为基准混凝土，研究了该种方法得到的改性湿粉煤灰在不同强度等级混凝土（C30、C40、C50和C60）中不同掺量（10%、20%和30%）下对混凝土坍落度、坍落度损失以及强度的影响，并对实验结果进行了分析。
关键词：改性湿粉煤灰；掺量；坍落度；强度
1 试验
1.1 原材料
1.1.1 水泥。本次试验采用的是华润水泥（龙岩）有限公司生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥，主要物理性能：初凝时间168min，终凝时间270 min，3d抗压强度24.2MPa，28d抗压强度49.5MPa。
1.1.2 粉煤灰。干灰为天润混凝土公司提供的普通Ⅱ级粉煤灰，改性湿粉煤灰采用湿磨物理方法得到的粉煤灰（湿磨参数：球料比5：1、粉磨时间20min、水料比0.7：1），主要性能指标见表1。
1.1.3 细骨料。采用同安砂厂生产的天然砂，表观密度2600kg/m3，松散堆积密度1400kg/m3，含泥量1.4%，泥块含量0.5%，细度模数2.8，级配属区2区。
1.1.4 粗骨料。粗骨料采用厦门路桥建材提供的碎石，用大石（单粒级16～31.5mm）和中石（连续粒级5～20mm）两种级配的骨料按1：1的比例进行掺和拌匀。
1.1.5 减水剂。采用福建科之杰新材料集团提供的高浓聚羧酸减水剂。
1.2 试验过程
根据混凝土公司设计的配合比，设计了与实际经济相适应的生产性混凝土配合比，以Ⅱ级粉煤灰为基准混凝土，设计了湿粉煤灰掺量为10%、20%和30%时，在C30、C40、C50和C60不同强度等级混凝土中的工作性能和强度。试验中采取粉煤灰超量取代砂方式，取代系数为1.2，C30的混凝土所用高浓聚羧酸减水剂固含量为10%，C40、C50和C60混凝土所用减水剂固含量为20%。
2 试验结果及分析
2.1 试验结果
根据混凝土配合比测试了不同强度等级混凝土不同粉煤灰掺量下的混凝土拌合物坍落度、1h坍落度损失，以及混凝土试件3d、7d和28d的抗压强度。试验结果如表2所示。
2.2 工作性能试验结果分析
图1为掺不同品种和不同掺量粉煤灰时混凝土拌合物的坍落度和1h经时坍落度试验结果。
由图1中试验结果可看出，在强度较低（C30）时，粉煤灰掺量较小时坍落度损失相对大；随着改性湿粉煤灰掺量的增大，对混凝土拌合物坍落度和坍落度损失起改善作用；对强度较高的混凝土，掺量较小时（≤20%），其60min后坍落度几乎没有损失；掺量为30%，其坍落度和60min经时坍落度都有所较小。这可能是由于掺改性湿粉煤灰混凝土的粘度相比掺普通粉煤灰的混凝土稍大，当混凝土强度较低，胶凝材料少时，对混凝土的流动性改善有利；当混凝土强度偏高，胶凝材料较大时，大掺量的湿粉煤灰对混凝土工作性不利，因此配制高强度混凝土时，湿粉煤灰掺量不宜过大。
综合改性湿粉煤灰在不同强度等级混凝土拌合物中的坍落度和坍落度损失试验结果可知，改性湿粉煤灰与混凝土具有较好的适应性，可满足混凝土的泵送工作性要求。
2.3 混凝土强度试验结果分析
图2为掺不同剂量的普通粉煤灰和改性湿粉煤灰的情况下，不同龄期的混凝土强度实验结果。
由掺改性湿粉煤灰在混凝土中强度试验结果，可知掺改性湿粉煤灰混凝土其3d强度基本都高于掺普通粉煤灰混凝土，这应该与改性湿粉煤灰中掺有早强成分有关。混凝土的早期强度随着粉煤灰的掺量增大而下降，对于C40下降得最快；对于28d强度提高最多的是当粉煤灰掺量为10%时，其中C40 最为明显。对于C30混凝土，其掺量为30%时仍满足混凝土强度设计要求，C40～C60，其掺量为20%时满足混凝土强度设计要求。综合各强度混凝土的实验结果，同等掺量的湿粉煤灰混凝土强度均高于掺普通粉煤灰混凝土的强度。
由此可以看出：掺同等掺量改性湿粉煤灰的混凝土工作性能、强度均优于掺普通Ⅱ级普通粉煤灰的混凝土，用湿磨物理方法得到的改性湿粉煤灰可以替代Ⅱ级普通粉煤灰使用，这将可以实现废物利用，缓解资源压力，应用前景巨大。
参考文献
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