1.粉煤灰的主要作用
粉煤灰在混凝土中的主要功能如下:
(1)填充骨料颗粒的空隙并包裹形成润滑层,因为粉煤灰的堆积密度(表观密度)仅为水泥的约2/3,且颗粒形状良好(优质粉煤灰中含有 大量的玻璃微珠),因此可以填充得更致密,尤其是在水泥用量少的混凝土中。
(2)物理分散水泥颗粒,使其分布更均匀。 当混凝土水凝胶相对较低时,粉煤灰的缓慢水合可以提供水,这对于水泥水合是足够的。
(3)聚集在颗粒中的粉煤灰和氢氧化钙晶体发生火山灰反应,不仅产生具有胶凝特性的产品(与水泥中硅酸盐的水合产物相同),而且还增强了弱化的过渡区。 改善混凝土的各种性能。
(4)粉煤灰延缓了水化速度,降低了水化热引起的混凝土温升,对防止混凝土的温度裂缝非常有利。
(5)粉煤灰高性能混凝土的性能粉煤灰是一种玻璃状固体或中空球形微粒,比水泥颗粒小得多,比表面积大,表面光滑致密,其组成主要是活性氧化。 硅或氧化铝。 粉煤灰掺入混凝土中主要产生以下效果:
1.活性效应:在常温下,由于粉煤灰的水化反应比水泥慢,因此无法补偿粉煤灰替代的水泥部分的早期强度,因此混凝土的早期强度随粉煤灰的量而增加 添加和降低。 随着时间的流逝,粉煤灰中的SiO2和AI2O3的活性部分与水泥水合产生的Ca(OH)2反应,生成大量的水合硅酸凝胶。 粉煤灰之外的一些水合产物在生长过程中也会延伸到颗粒空隙,例如树根,填充空隙,破坏了界面区域Ca(OH)2的取向,大大改善了界面区域,并促进了混凝土 以后力量增加。
2.微骨料密实填充和颗粒形态作用:粉煤灰颗粒均匀分散在混凝土中不会吸收大量水分,不仅起到球的作用,而且与水泥颗粒形成合理的微级配以减少用量 填充水,影响体系的堆积状态,提高堆积密度,并具有减水作用,因此新鲜混凝土的可加工性较好,硬化混凝土的微观结构更加均匀致密。 而且,没有渗水的分离,良好的可加工性和光滑度,良好的抗渗漏性和抗冻性。
3.相互作用:水泥,粉煤灰和外加剂等不同粉末之间将发生物理,化学相互作用。 例如,水泥水合产生的Ca(OH)2是粉煤灰的活性触发剂,一旦将激发的粉煤灰水解以降低液相碱度,它将进一步促进未水合水泥的水合。 另一个例子是混凝土坍落度随时间流逝的原因之一是随着水化反应的进行,高效减水剂的浓度降低。 通过SEM观察发现,存在大量的细小粉煤灰颗粒,其比表面积大。珠粒和相对数量的多孔海绵状不规则小块可以吸收添加剂,这是添加剂的理想载体。 由于粉煤灰的水化反应缓慢,吸附在粉煤灰上的高效减水剂不会开始作用后,随着粉煤灰的水化而逐渐释放,因此新混合粉煤灰的坍落度 随着时间的流逝,混凝土损失不大。 另外,目前生产的水泥的碱含量不断增加,粉煤灰的使用大大节省了水泥熟料并抑制了碱集料反应。 水泥中的C3A含量少,水化产生的热量少,混凝土成分减少。温差过大会造成表面开裂的危险; 粉煤灰的水化消耗大量的Ca(OH)2,并且混凝土的耐蚀性降低,因此其耐化学性比普通混凝土强得多。 同时,蠕变,干缩和其他变形性能也优于普通混凝土。 如上所述,高掺量粉煤灰高性能混凝土具有令人满意的可加工性和耐久性,并且机械性能也可以满足设计要求,尽管早期强度低,但后期强度高,强度储备大。 用高质量的粉煤灰代替部分水泥可以大大提高新拌混凝土的可加工性,因为:
(1)粉煤灰由玻璃体组成,玻璃体具有不同大小的球形颗粒,表面光滑致密,可在混凝土混合物中起球的作用;
(2)新拌混凝土中的水泥颗粒容易凝结成团块,粉煤灰的掺入可以有效地分散水泥颗粒,释放出更多的泥浆来润滑骨料;
(3)可以减少耗水量,将混凝土的水灰比降低到较小水平,减少渗水和离析;
(4)保水性好,泵送施工性好,可加工性好,可以大大提高混凝土的外观质量,也是混凝土固有质量的保证。 大体积粉煤灰混凝土的良好性能,对于解决当前的混凝土许多现有的问题都起着重要的作用。 不同粉煤灰含量的新拌高性能混凝土的坍落度试验表明,掺入粉煤灰的混凝土的性能非常明显,每种粉煤灰混凝土的坍落度均大于参考配比Condense。 替代率大于40%后,随着添加量的增加,粉煤灰的密度小于水泥的密度,水泥材料的体积增加,因此需水量也会增加,即使其含量 粉煤灰高达70%,混凝土坍落度仍大于参考混凝土。 同时,在实践中可以看出,粉煤灰高性能混凝土具有良好的内聚力和保水性而不会偏析。