粉煤灰細(xì)度對水泥混凝土強(qiáng)度和工作性的影響

楊水欽

（茂名市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站，廣東茂名 525000）

從20 世紀(jì)90 年代以來，由于粉煤灰存在火山灰效應(yīng)、較好工作性還有密度是比較小的等多種因素被廣泛運用在水泥混凝土當(dāng)中。尤其粉煤灰的火山灰效應(yīng)能夠使水泥混凝土于后期過程中強(qiáng)度得到有效增加，而且粉煤灰取代水泥之后將會使混凝土造價有效下降，進(jìn)而將會產(chǎn)生突出的經(jīng)濟(jì)利益以及環(huán)境成效。不過因為不一樣發(fā)電廠所生產(chǎn)出粉煤灰的細(xì)度具有較大的不同，進(jìn)而導(dǎo)致對于混凝土的性能作用也是不一樣的。所以，根據(jù)粉煤灰的細(xì)度情況對于水泥混凝土的影響作用進(jìn)行分析有一定意義。本文利用不一樣細(xì)度的粉煤灰當(dāng)成相應(yīng)研究的對象，并且經(jīng)過對粉煤灰應(yīng)用細(xì)度的變動狀況，來對于粉煤灰細(xì)度水泥混凝土的作用狀況實施剖析。

1 原材料

水泥是采用P.O 32.5 普通的硅酸鹽水泥，基本性能如表1 所示。

水是自來水，與相關(guān)規(guī)范的需求是符合的。并且骨料采取普通一般骨料，其技術(shù)指標(biāo)如表2 所示。

2 研究措施

開始是在試驗室中采取小規(guī)模球磨設(shè)備對于粉煤灰實施相關(guān)磨細(xì)處理（對其磨細(xì)之后粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)如表3 所示），把不一樣細(xì)度（四類）粉煤灰摻進(jìn)水泥混凝土當(dāng)中實施強(qiáng)度以及工作性的測定工作。該次試驗中所采取水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1。經(jīng)過對于摻粉煤灰細(xì)度的改變的時候?qū)τ谒嗷炷恋膹?qiáng)度以及工作性改變的規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)測試，進(jìn)而獲得粉煤灰的細(xì)度對于水泥混凝土的作用規(guī)則。

3 實驗的結(jié)果以及相關(guān)分析

水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1，粉煤灰是采取外摻方式，其中摻加量達(dá)到30%，而且該水泥混凝土的試件尺寸是150mm×150mm×150mm，其中混凝土工作性對采取坍落度措施實施相應(yīng)測定工作，對于各類性能進(jìn)行檢測的方式均依據(jù)相關(guān)規(guī)范需要的準(zhǔn)則開展。

表1 水泥基本性能

表2 骨料的技術(shù)指標(biāo)

表3 粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)

3.1 混凝土中粉煤灰作用的原理

水泥混凝土中粉煤灰的意義為形態(tài)效應(yīng)以及微骨料效應(yīng)。

第一方面，對于形態(tài)效應(yīng)而言。經(jīng)過顯微鏡進(jìn)行觀察得到，粉煤灰顆粒中超過3/4 均為圓形微小的顆粒，其表面比較滑潤的，且質(zhì)地比較密實，與玻璃球的形態(tài)比較相似。對水泥混凝土而言，水的應(yīng)用量減少，造成混凝土的流動性將會極大提升。

第二方面，對于微骨料效應(yīng)而言。由于混凝土中粉煤灰顆粒非常細(xì)小，在通過磨細(xì)處理之后粉煤灰這個顆粒細(xì)小特點將變得更為突出，這類粉煤灰的顆粒能夠?qū)τ诨炷廉?dāng)中細(xì)小的間隙進(jìn)行填充，能夠明顯提升混凝土的強(qiáng)度。

3.2 粉煤灰的細(xì)度改變對于混凝土的強(qiáng)度作用

經(jīng)過粉煤灰的細(xì)度改變，制作得到四類不一樣細(xì)度粉煤灰水泥混凝土的試件，對于混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行測定，混凝土的強(qiáng)度變動規(guī)律見圖1。

圖1 粉煤灰的細(xì)度對于強(qiáng)度作用

從圖1 中能夠得到，伴隨粉煤灰的細(xì)度逐漸增大，水泥混凝土強(qiáng)度將會慢慢提升，這說明粉煤灰的細(xì)度將會直接影響混凝土的強(qiáng)度，粉煤灰的細(xì)度愈大，則水泥混凝土將會具有更大的強(qiáng)度。其中關(guān)鍵原因是因為粉煤灰愈細(xì)，則微骨料效應(yīng)將會更加突出，伴隨粉煤灰的細(xì)度逐漸增大，混凝土孔隙率將會愈小，而且密實度將會增加，進(jìn)而使混凝土的強(qiáng)度慢慢提升。但在圖1 當(dāng)中可以獲得，粉煤灰細(xì)度在75%～80%以及由80%～85%間的強(qiáng)度上升速度是緩慢，而且粉煤灰的細(xì)度在75%增加至80%的時候，其強(qiáng)度由31.5MPa 逐漸增加至34.6MPa，中間強(qiáng)度增加3.1MPa；而粉煤灰的細(xì)度由80%增加至85%的時候，其強(qiáng)度由34.6MPa 逐漸增加至38.2MPa，中間強(qiáng)度增加3.6MPa。不過粉煤灰的細(xì)度由85%增加至90%的時候，上升的速度將會突然下降，粉煤灰的細(xì)度增加5%漸增大，混凝土的內(nèi)部空隙將會慢慢填滿，雖說粉煤灰的細(xì)度依舊增大，不過填筑空隙功能逐漸降低，因此強(qiáng)度增加將會慢慢放緩。

3.3 粉煤灰的細(xì)度變化對于工作性作用

確保水的使用量以及粉煤灰摻量一致的狀況下，經(jīng)過粉煤灰的細(xì)度的改變，對于四類不一樣粉煤灰細(xì)度的混凝土工作性進(jìn)行相應(yīng)檢測，混凝土的工作性改變規(guī)律見圖2。

從圖2 中能夠得到，伴隨粉煤灰的細(xì)度逐漸增大，混凝土的工作性改變是比較突出的，這說明了粉煤灰細(xì)度對于混凝土的工作性產(chǎn)生比較突出作用。而且還能夠得到，粉煤灰的細(xì)度在慢慢增大的時候，混凝土的工作性將出現(xiàn)先增大后下降的規(guī)律。其原因為伴隨粉煤灰的細(xì)度逐漸增大，于形態(tài)效應(yīng)影響之下，致密與圓形玻璃狀形態(tài)的粉煤灰使工作性有所上升。不過伴隨細(xì)度慢慢的上升，導(dǎo)致粉煤灰比表面積逐漸上升，于用水量固定的狀況下，該混凝土將會慢慢變得干澀，且工作性逐漸下降，因此粉煤灰的細(xì)度大于某一固定值之后，伴隨細(xì)度逐漸增大其工作性將會下降。從圖2 中能夠得到，粉煤灰的細(xì)度由75%增大至80%的時候，坍落度將在40mm 增大至55mm，而粉煤灰的細(xì)度由80%～85%的時候，坍落度由55mm 逐漸降低至50mm；而粉煤灰的細(xì)度由85%增加至90%的時候，混凝土工作性將會出現(xiàn)直線降低情況，坍落度由50mm 降低至20mm，這個時候混凝土工作性已難以使相關(guān)要求得到滿足。而且能夠顯示水的用量以及粉煤灰摻量不變狀況下，其粉煤灰細(xì)度具有最佳值，此時工作性是最好的。

圖2 粉煤灰的細(xì)度對于坍落度作用

4 結(jié)語

經(jīng)過上述圖表以及實驗信息能夠獲得下述幾個結(jié)論：①確保工作性以及粉煤灰摻量一致的時候，伴隨粉煤灰細(xì)度慢慢增大，混凝土的強(qiáng)度將會慢慢增大，這說明粉煤灰的細(xì)度能夠直接影響混凝土的強(qiáng)度；②在確保用水量以及粉煤灰的摻量一致的狀況下，伴隨粉煤灰的細(xì)度逐漸增大，混凝土工作性將會先增大再下降，并且還說明粉煤灰細(xì)度有著最佳值，此次試驗中所應(yīng)用粉煤灰細(xì)度最佳值為85%左右。