粉煤灰摻量對(duì)纖維混凝土壓縮強(qiáng)度的影響

侯經(jīng)文 秦亞梅

摘 要：纖維混凝土是建筑工程領(lǐng)域十分常用的一種混合材料，將適量的粉煤灰摻入混凝土中能夠有效提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。因此，本次研究詳細(xì)分析了粉煤灰摻量對(duì)纖維混凝土壓縮強(qiáng)度的影響，指在明確不同粉煤灰摻量下纖維混凝土在壓縮強(qiáng)度方面的變化情況。

關(guān)鍵詞：纖維混凝土;粉煤灰;壓縮強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TU528.572? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-5922（2021）04-0120-03

Abstract：Fiber concrete is a kind of very common composite material in the field of construction engineering. The durability of concrete structure can be effectively improved by adding a proper amount of fly ash into the concrete. Therefore， this study analyzes in detail the influence of the content of fly ash on the compressive strength of fiber concrete， which refers to the change of the compressive strength of fiber concrete under different content of fly ash.

Key words：fiber concrete， fly ash， compressive strength

粉煤灰是由煤炭發(fā)電所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，我國(guó)是煤炭發(fā)電大國(guó)，粉煤灰材料的供應(yīng)十分充足，并且隨著建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展，由粉煤灰和常規(guī)混凝土混合而成的纖維混凝土在建筑領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用[1]。然而，不同的粉煤灰摻量對(duì)于纖維混凝土壓縮性能的提升效果各不相同，需要通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)明確二者之間的關(guān)系，以充分發(fā)揮粉煤灰材料的應(yīng)用價(jià)值[2]。

1 實(shí)驗(yàn)方法

本次研究分別測(cè)量粉煤灰FA=1.2、FA=1.8;FA=2.4三種狀態(tài)下纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度[3]，依次控制膨潤(rùn)土量占膠凝材料的比例為BC0%、BC3%、BC6%[4]。分別采用Na2SO4、MgSO4、H2O三種侵蝕溶液來(lái)對(duì)比不同粉煤粉摻量下纖維混凝土壓縮強(qiáng)度隨干濕循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律情況[5]。

2 基于侵蝕溶液Na2SO4環(huán)境下的纖維混凝土壓縮強(qiáng)度對(duì)比

圖1為膨潤(rùn)土量BC0%、BC3%、BC6%時(shí)，并且在侵蝕溶液Na2SO4環(huán)境下，不同粉煤灰摻量與纖維混凝土壓縮強(qiáng)度之間的變化關(guān)系[6]。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在干濕循環(huán)為0次的情況下，粉煤灰摻量與纖維混凝土壓縮強(qiáng)度呈反比，代表粉煤灰摻量越大，纖維混凝土早期強(qiáng)度越小，但隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增長(zhǎng)，纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度會(huì)得到快速的提升。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)A2.4和FA1.8的纖維混凝土在干濕循環(huán)達(dá)到50次的情況下處于最高壓縮強(qiáng)度水平，其中，F(xiàn)A1.2的纖維混凝土在干濕循環(huán)次數(shù)為50～75的情況下達(dá)到最高壓縮強(qiáng)度水平，自干濕循環(huán)75次以后壓縮強(qiáng)度緩慢下降。由此可知，在Na2SO4環(huán)境下，F(xiàn)A1.2的纖維混凝土抗侵蝕能力最強(qiáng)，F(xiàn)A1.8纖維混凝土次之，F(xiàn)A1.2纖維混凝土最弱。

3 基于侵蝕溶液MgSO4環(huán)境下的纖維混凝土壓縮 強(qiáng)度對(duì)比

圖2為膨潤(rùn)土量BC0%、BC3%、BC6%時(shí)，并且在侵蝕溶液MgSO4環(huán)境下，不同粉煤灰摻量與纖維混凝土壓縮強(qiáng)度之間的變化關(guān)系[7]。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)A2.4、FA1.8和FA1.2三種纖維混凝土在干濕循環(huán)50次以后，其壓縮強(qiáng)度呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢(shì)，在Na2SO4環(huán)境下，F(xiàn)A1.2的纖維混凝土抗侵蝕能力最強(qiáng)，F(xiàn)A1.8纖維混凝土次之，F(xiàn)A1.2纖維混凝土最弱。

在BC0%和BC3%的情況下，F(xiàn)A1.2的纖維混凝土在干濕循環(huán)達(dá)到75次之前。而在干濕循環(huán)50次后，F(xiàn)A2.4纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度呈現(xiàn)出較為迅速的下降趨勢(shì)。FA1.8纖維混凝土的壓縮性能介于二者之間。在BC6%的情況下， FA2.4、FA1.8和FA1.2三種混凝土在干濕循環(huán)100次以后，其壓縮強(qiáng)度開(kāi)始下降，F(xiàn)A2.4纖維混凝土壓縮強(qiáng)度下降最快，F(xiàn)A1.2纖維混凝土壓縮強(qiáng)度下降最慢。

4 基于侵蝕溶液H2O環(huán)境下的纖維混凝土壓縮強(qiáng) 度對(duì)比

圖3為膨潤(rùn)土量BC0%、BC3%、BC6%時(shí)，并且在侵蝕溶液MgSO4環(huán)境下，不同粉煤灰摻量與纖維混凝土壓縮強(qiáng)度之間的變化關(guān)系[8]。相比于Na2SO4和MgSO4兩種侵蝕環(huán)境來(lái)說(shuō)，纖維混凝土在H20環(huán)境下體現(xiàn)出了完全不同的壓縮強(qiáng)度變化關(guān)系，在干濕循環(huán)次數(shù)不斷增加的過(guò)程中，F(xiàn)A2.4、FA1.8和FA1.2三種纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度均未出現(xiàn)明顯的下降段。然而在壓縮強(qiáng)度優(yōu)劣性方面，三種纖維混凝土的表現(xiàn)在H20環(huán)境下并未體現(xiàn)出明顯的差異，仍然是FA1.2纖維混凝土的壓縮性能最強(qiáng)，F(xiàn)A1.8纖維混凝土次之，F(xiàn)A2.4纖維混凝土最弱。其中早期壓縮強(qiáng)度最小的是FA2.4纖維混凝土，在干濕循環(huán)次數(shù)逐漸增加的情況下，壓縮強(qiáng)度的提升比較迅速。早期壓縮強(qiáng)度最大的是FA1.2纖維混凝土，在干濕循環(huán)次數(shù)逐漸增加的情況下，壓縮強(qiáng)度的提升相對(duì)較慢。FA1.8纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度變化情況介于二者之間。

5 總結(jié)

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在H20、MgSO4、Na2SO4、三種侵蝕環(huán)境下，纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度在干濕循環(huán)的早期階段相對(duì)較低，并且會(huì)隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加而出現(xiàn)一定程度的提升。在干濕循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定水平的情況下，壓縮強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的下降。也就是說(shuō)，在粉煤灰摻量較低的情況下，其早期強(qiáng)度相對(duì)較大，并且可以通過(guò)適當(dāng)增加干濕循環(huán)次數(shù)的方式逐漸提升纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度。

FA2.4、FA1.8和FA1.2三種纖維混凝土早期壓縮強(qiáng)度增加的原因可能在于，隨著粉煤灰混凝土齡期的不斷增加，其壓縮強(qiáng)度也得到了相應(yīng)的提升，這也是纖維混凝土材料普遍存在的規(guī)律[9]。除此之外，由于纖維混凝土內(nèi)部與硫酸鹽侵蝕液出現(xiàn)了一定程度的物理和化學(xué)反應(yīng)，所產(chǎn)生的鈣礬石和石膏涌入纖維混凝土孔隙之中，使得其密實(shí)度得到提升，進(jìn)而提升了纖維混凝土的壓縮強(qiáng)度[10]。最后，在硫酸鹽侵蝕逐漸深入的過(guò)程中，所產(chǎn)生的硫酸鹽結(jié)晶體會(huì)造成纖維混凝土內(nèi)部開(kāi)裂，進(jìn)而使其壓縮強(qiáng)度受到一定的影響[11]，這也是纖維混凝土在干濕循環(huán)后期壓縮強(qiáng)度下降的主要原因。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式闡述了粉煤灰摻量與纖維混凝土壓縮強(qiáng)度之間的變化關(guān)系，并說(shuō)明了纖維混凝土早期壓縮強(qiáng)度提升和后期壓縮強(qiáng)度下降的主要原因。在未來(lái)的研究工作中，還需要對(duì)硫酸鹽的侵蝕過(guò)程進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的模擬，豐富環(huán)境參數(shù)體系，以獲取更加全面的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果。

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