粉煤灰在混凝土中的應用淺析
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長期以來,國內(nèi)外在工程建設用混凝土中常摻入一定量粉煤灰,以改善混凝土性能。實踐證明:摻用粉煤灰的混凝土,其耐久性能得到大幅度改善,對延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命具有重要意義。
混凝土是由大小不同的顆粒所組成的,大顆粒粗骨料的空隙由中小顆粒的粗骨料(石子)填充;粗骨料顆粒的空隙由細骨料(砂子)填充,它的顆粒也是有粗有細,細顆粒填充粗顆粒之間的空隙;水泥漿則填充粗細骨料堆積體的大小空隙,并包裹它們形成一層潤滑層,使新拌混凝土(也稱拌合物)具有一定的工作性,能在外力或本身的自重作用下成型密實。硬化混凝土是一種復雜的、多相的復合材料,它的結(jié)構(gòu)主要包括三個相——骨料、硬化水泥漿體以及二者之間的過渡區(qū)。
長期以來,國內(nèi)外在混凝土中常摻有一定量粉煤灰,但作為水泥的替代材料,大多數(shù)情況下是以如下三種方式應用的:在早期強度要求很低,長期強度大約在25~35MPa的大體積水工混凝土中,大摻量地替代水泥使用;在結(jié)構(gòu)混凝土里較少量地替代水泥(約10~25%);在強度要求很低的回填或道路基層里大量摻用。
對于粉煤灰的作用機理和應用技術(shù),多年來進行了大量的研究工作,取得了不少進展,這些進展對粉煤灰在混凝土中的應用起了一定的推動作用。如摻用的方法從等量替代水泥,發(fā)展到超摻法、代砂法以及與化學外加劑同時使用的雙摻法。對于粉煤灰的作用機理,從主要是火山灰質(zhì)材料特性的作用(消耗了水泥水化時生成薄弱的,而且往往富集在過渡區(qū)的氫氧化鈣片狀結(jié)晶,由于水化緩慢,只在后期才生成少量C-S-H凝膠,填充于水泥水化生成物的間隙,使其更加密實),逐步發(fā)展到分析它還具有形態(tài)效應、填充效應和微集料效應等。如前所述,由于減水劑的應用,使混凝土的水膠比可以大幅度降低,從而使摻用粉煤灰的效果大為改善,使大摻量粉煤灰混凝土的性能能夠大幅度地提高。