粉煤灰對混凝土的需水量、坍落度和泌水性的影響

摘要：研究了粉煤灰對新拌混凝土工作性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著粉煤灰摻量增加，膠凝材料的相對需水量將降低，坍落度增大，坍落度經(jīng)時損失減小，泌水及離析得到改善。關(guān)鍵詞：新拌混凝土；工作性能；粉煤灰粉煤灰混凝土的工作性能主要包括需水量、坍落度、坍落度損失、泌水及離析等。粉煤灰對混凝土工作性能的改善。主要是通過其中的玻璃微珠及細小顆粒的形態(tài)效應(yīng)及微集料效應(yīng)進行的。這種改善作用主要表現(xiàn)在與工作性能相同的等效混凝土漿體對比上。1粉煤灰對新拌混凝土需水量的影響試驗采用粉煤灰等量取代水泥的方法來研究增加粉煤灰摻量對降低膠凝材料需水量的效果。試驗結(jié)果如圖1所示，并回歸出相對需水量與粉煤灰摻量的2次相關(guān)關(guān)系式：y=0.0018x2-0.3372x+100.0086R2=0.996(1)

圖1和式(1)都表明：需水量隨著摻灰量增加而減??；當(dāng)摻灰量<50%時，需水量減小幅度較大；當(dāng)摻灰量>50%時，需水量減小幅度很小。這說明摻灰量過大并不能有效降低膠凝材料的需水量。2粉煤灰對新拌混凝土坍落度的影響首先進行摻灰量對混凝土坍落度的影響試驗，然后將研究結(jié)果繪成圖2，同時回歸出混凝土坍落度與粉煤灰摻量的2次相關(guān)關(guān)系式：y=-0.0101x2+1.6292x+190.2217R2=0.944(2)

圖2和式(2)表明：混凝土的坍落度隨摻灰量增加而增大：當(dāng)摻灰量<50%時，坍落度增加較快；當(dāng)粉煤灰摻量>50%時，坍落度增加較為平坦。這說明摻灰量過大對增加混凝土的坍落度無益。當(dāng)前很多混凝土都是在攪拌站生產(chǎn)的。由于攪拌站與施工場地有一定距離，施工中要求混凝土的坍落度損失越小越好。本試驗測試出了不同摻灰量下混凝土1h和3h的坍落度，見圖3。

從圖3可以看出，經(jīng)過1h和3h，混凝土坍落度的減小幅度隨著摻灰量增加而下降，特別是當(dāng)摻灰量<50%時。這說明適當(dāng)摻入粉煤灰能有效減小混凝土的坍落度損失。3粉煤灰對新拌混凝土泌水和離析的影響混凝土中加入粉煤灰，能彌補水泥和細集料的不足，降低需水量，阻塞泌水通道，從而改善混凝土的泌水性，增加混凝土的防滲能力。粉煤灰摻入混凝土后，粉料比例增加，漿體體積增大，改善了混凝土的粘聚性，減弱了混凝土的離析作用，因而具有較低的泌水率，且不易離析。這對混凝土的其它性能(如耐久性等)也有很大的間接改善作用。4機理分析影響混凝土工作性能的因素主要是粉煤灰的粒度。粉煤灰中粒度>45μm的顆粒愈少，混凝土的工作性能愈好。粒度<45μm的球形粉煤灰顆粒能明顯降低新拌混凝土的需水量。用細粒<45μm的Ⅰ級灰替代水泥50%，混凝土的需水量可降低近20%。混凝土中加入粉煤灰，球形灰顆?？稍谒酀{中起潤滑作用并降低用水量?；伊Ｔ郊?，球形灰粒含量越多，需水量越小。球形灰粒對混凝土工作性的貢獻是普通水泥的1.5倍。由試驗得知，用粉煤灰取代30%的水泥，膠凝材料的需水量可減少9%左右。粉煤灰的摻入使混凝土的工作性能得到增強。5小結(jié)(1)回歸出膠凝材料相對需水量y與粉煤灰摻量x的關(guān)系：y=0.0018x2-0.3372x+100.0086相對需水量隨摻灰量增加而減??；摻灰量<50%時，粉煤灰對降低膠凝材料的相對需水量效果更佳。(2)回歸出混凝土坍落度y與粉煤灰摻量x的關(guān)系：y=-0.0101x2+1.6292x+190.2217混凝土的坍落度隨摻灰量增加而增大；當(dāng)摻灰量<50%時，能更好地降低混凝土的坍落度。且此值內(nèi)混凝土坍落度經(jīng)時減小幅度也隨著摻