粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥水化的影響

1、粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥水化的影響摘要通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上獲得的研究表明，粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥熟料水化的影響，主要是在初始階段?？紤]到粉煤灰活性成份，被添加在不同水/水泥比例的硅酸鹽水泥中。測(cè)定水化熱所在的環(huán)境溫度控制在20。測(cè)量非蒸發(fā)的水含量和礦物組成。研究數(shù)據(jù)表明，參加水化反應(yīng)的粉煤灰的量在初始階段很少，而7 天后變得更多。由于水化反應(yīng)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，粉煤灰表面組成部分包括鈣，氧，硅，鋁，碳等對(duì)其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)造成破壞。此外，玻璃微珠表面變粗糙并粘結(jié)融合。關(guān)鍵詞：水化熱；一階和二階導(dǎo)數(shù)治愈；硅酸鹽水泥；粉煤灰中圖分類(lèi)號(hào)：TU 525文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-4431(2010)17-0099

2、-041緒論隨著社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展，粉煤灰已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)方面，因?yàn)樗鼫p少了混凝土材料的費(fèi)用，節(jié)約能源和資源，減少了環(huán)境問(wèn)題。作為水泥主要成分之一使水泥基復(fù)合材料水化過(guò)程更復(fù)雜，因?yàn)樗ê芏嗖还潭⊿iO2和Al2O3 ，因此具有較高的活性1。粉煤灰水泥水化更重要的阻礙在水/水泥比2。利用粉煤灰產(chǎn)生的效益包括： 1)粉煤灰的綜合效率不能完全用單一效率的百分比所替代。2)粉煤灰在混凝土中的主要影響包括三個(gè)方面，通常被稱(chēng)為形態(tài)效應(yīng)，火山灰效應(yīng)，微集料效應(yīng)3。形態(tài)效應(yīng)表明礦物粉末材料產(chǎn)生的影響源于形狀。結(jié)構(gòu)和表面顆粒和顆粒大小區(qū)分伽瑪特性4?；鹕交倚?yīng)表明活性因素包括兩方面：(1)粉煤灰有很強(qiáng)的火山

3、灰效應(yīng)，Ca（OH）2能夠影響其活性。(2) 它可以促進(jìn)水泥水化5,6,7。微集料效應(yīng)主要表現(xiàn)在三個(gè)多方面：(1)粉煤灰中玻璃微珠的強(qiáng)度很高，超過(guò)700兆帕。(2)粉煤灰顆粒具有良好的界面性能。(3)粉煤灰具有良好的分散性，提高混凝土的硬度和均勻性，并填補(bǔ)細(xì)毛孔和硬化混凝土中孔隙 8，9。即使可能有較高的強(qiáng)度和耐久性。粉煤灰有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的表面結(jié)構(gòu)，包含Si O Si和Si O Al，粉煤灰的火山灰效應(yīng)啟動(dòng)緩慢，直到幾個(gè)星期之后粉煤灰的水化沒(méi)有任何重大的進(jìn)展程度。本文提出的研究目標(biāo)是在不同時(shí)期的特點(diǎn)粉煤灰的影響。該研究的重點(diǎn)是獲得之間的水化及水化熱的程度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)測(cè)定內(nèi)容包括紅外光譜，掃描電

4、鏡和非蒸發(fā)水量，水分含量是用來(lái)調(diào)查粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥熟料的水化的影響。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.1材料這項(xiàng)研究使用的材料包括湖北華新水泥股份有限公司的訂單42.5水泥熟料和I級(jí)粉煤灰。其化學(xué)成分和所有的膠凝材料的物理性能見(jiàn)表1訂單42.5是水泥熟料作為基本的膠凝材料。加入粉煤灰作為水泥在5（FA5）和10（FA10）水平部分取代膠凝材料的總重量，在控制水泥熟料的比較。，分別進(jìn)行測(cè)試在水/水泥比（W/ b）0.25和1.0熱量計(jì)和非蒸發(fā)水含量。大多數(shù)測(cè)試運(yùn)行時(shí)間為140 h。此外，一部分進(jìn)行192 h在觀察現(xiàn)象。表1化學(xué)組成和物理性質(zhì)訂單42。 5水泥熟料和粉煤灰/P. O. 42. 5 Cement Cl

5、inker Fly AshSiO2 21. 35 49. 669Al2O3 4. 67 35. 125Fe2O3 3. 31 4. 197CaO 62. 60 3. 088MgO 3. 08 0. 821K2O 0. 54 1. 171Na2O 0. 21 0. 372TiO2 0. 27 1. 687SO3 2. 25 0. 567P2O5 0. 10 0. 447BaO 0. 041 0. 466ZnO 0. 064 0. 133MnO 0. 18 0. 044SrO 0. 13 0. 083PbO 0. 023 0. 029Cl 0. 031 NiO 0. 031CuO 0. 023Ga

6、2O3 0. 012ZrO2 0. 063物理性質(zhì):燒失量為0.95 1. 97平均粒徑/m的0. 11 0. 12堆積密度/（克厘米3）3.1 2.62.2實(shí)驗(yàn)方法蒸發(fā)水含量的測(cè)在有以下步驟。無(wú)水乙醇是分別在1小時(shí)，2小時(shí)，3小時(shí)，6小時(shí)，12小時(shí)，1天，第2天，3天，4天，5天，6天，7天，14天，28天用來(lái)終止水泥熟料水化。然后把這些樣品在105靜置24h。在環(huán)境溫度下燃燒，稱(chēng)量燃燒前后的重量。水化熱要在恒溫下測(cè)量。在這項(xiàng)研究中的水化熱測(cè)量是在恒定的條件下進(jìn)行的（20 ± 0。1）。量熱計(jì)為熱電傳導(dǎo)型，連接計(jì)算機(jī)接口采集數(shù)據(jù)。每個(gè)測(cè)試包括800克樣本，混合，然后才放入真空瓶。真

7、空瓶溫度控制在（20 ± 0。1）。數(shù)據(jù)采集是在同一時(shí)間啟動(dòng)，并記錄溫度和時(shí)間。對(duì)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性檢查。重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，總誤差在5以上。熱速率在最初幾分鐘有所不同，但經(jīng)過(guò)40分鐘的比率基本相同。3結(jié)果和討論3.1粉煤灰對(duì)水化的影響粉煤灰的混合物水化熱圖所示的結(jié)果在圖.1和圖.2。在W / B比為0. 25（圖1（a）和圖1（b）粉煤灰混合料始于約2小時(shí)的加速期，該延遲效應(yīng)更為明顯，大約4小時(shí)。更何況，在對(duì)普通水泥水化熱率已經(jīng)超過(guò)了57小時(shí)粉煤灰的混合物，關(guān)于加速期結(jié)束。這些速率在40小時(shí)后穩(wěn)定。結(jié)果表明，延緩水化粉煤灰在初始階段主要是在休眠和加速時(shí)期。在W / B比為1.0（圖1（c

8、）和圖.1（d）的延遲效應(yīng)更為明顯。粉煤灰混合料開(kāi)始它的加速度約為1. 5小時(shí)，結(jié)束于12小時(shí)。這些速率在60小時(shí)后穩(wěn)定。與普通水泥相比，在FA5和FA10峰高（圖1（c）進(jìn)入衰退下降，而峰全部數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了普通水泥水化由于產(chǎn)品之間的反撥，包括鈣（OH）2和粉煤灰。研究表明在W / B比為1.0的粉煤灰比0.25的粉煤灰混合更均勻。此外，火山灰效應(yīng)開(kāi)始加速，由于其中Ca（OH）2和高W / B比值。表1 水泥和粉煤灰混合物的水化熱 (a)W/B=0.25,水化時(shí)間：138h (b)W/B=0.25,水化時(shí)間：24h(c)W/B=1.0,水化時(shí)間：138h(d)W/B=1.0,水化時(shí)間：24h表

9、2 水泥和粉煤灰混合物的熱量（a）W/B=0.25,水化時(shí)間：138h(b)W/B=1.0,水化時(shí)間：138h3.2非蒸發(fā)水量非蒸發(fā)水含量結(jié)果在W / B = 0.25時(shí)。如圖. 3。在W / B比0.25（圖1（a）和圖.1（b）粉煤灰混合料始于約2小時(shí)的加速期，這正好是放熱率。在長(zhǎng)期的非蒸散粉煤灰混合料水含量越來(lái)越接近普通水泥的。當(dāng)水化熱達(dá)到最大，粉煤灰混合料的非蒸發(fā)水含量也達(dá)到最大值左右。4結(jié)論根據(jù)本研究獲得的結(jié)果，它已經(jīng)表明，除了延緩粉煤灰休眠期和加速粉煤灰水泥水化灰，特別是在W /B= 1.0，在W / B比1.0粉煤灰混合料的加速開(kāi)始較早，結(jié)束最晚在0. 25。結(jié)果也是顯示同樣的趨

10、勢(shì)非蒸發(fā)水含量在0. 25。這些曲線穩(wěn)定，在40小時(shí)后0. 25時(shí)60小時(shí)為1. 0由于水之間適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，粉煤灰和水泥。致謝這項(xiàng)研究已經(jīng)部分由國(guó)家財(cái)政支持基礎(chǔ)科學(xué)研究項(xiàng)目（公關(guān)中國(guó)），有關(guān)“基本在環(huán)?；炷粒?009CB623201）的研究。參考文獻(xiàn)1 曹楚南，孫偉，秦 G的論加強(qiáng)和粉煤灰高體積碾壓混凝土粉煤灰效應(yīng)研究J。水泥與混凝土研究，2000，1（30）：71275。2 Langan B W , Weng K, Ward M A. 硅灰和粉煤灰對(duì)硅酸鹽水泥水化熱的影響研究J。水泥與混凝土研究，2002，7（32）：1045210513 Ganesh Babu K, Siva Nagesw

11、ara Rao G.效率粉煤灰在混凝土中的研究J。水泥與混凝土復(fù)合材料，1993，4（15）：2232229。4 Wang A Q , Zhang C Z , Sun W.粉煤灰的影響：一，粉煤灰研究J形態(tài)的影響。水泥與混凝土研究，2003，12（33）：202322029。5 Wang A Q , Zhang C Z , Sun W.粉煤灰的影響：二。在粉煤灰活性的影響J。水泥與混凝土研究，2003，11（34）：2023-20296 Hewlett P C. Lea的水泥和混凝土化學(xué)M。 4版。 ，威利父子公司，紐約，1998年：471- 632。7 Watt J D , Throne D J