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粉煤灰品質對混凝土的質量影響
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粉煤灰品質對混凝土的質量影響
作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:61    更新時間:2020/9/8

 

砼話

粉煤灰在預拌混凝土中的應用

據估計,全球只有約20%的粉煤灰正在用于水泥和商品混凝土工業,總體利用率還在一個比較低位的水平。究其主要原因,一是粉煤灰的品質與煤礦的品種和成分關系密切;二是煤的燃燒技術決定了粉煤灰的含炭量大;三是粉煤灰在混凝土中的摻量受到較多限制。我國建設部標準《粉煤灰混凝土應用技術規范》(GBJ146)中規定,用于混凝土中的粉煤灰質量指標劃分為三個等級。

粉煤灰的主要特性

2.1 物理特性

一般來說較小粒徑級別的粉煤灰顆粒在顯微鏡下光滑的玻璃球狀較多,較大粒徑級別的顆粒表面不規則但也大致呈球狀。真的粉煤灰有嚴格的國家標準和應用規范,有嚴格的化學成分、放射性標準。有完整的合格證和檢驗報告,明確的等級標準。顏色為青灰色,有的為灰色帶淺黃,粉狀,顆粒很細,手感細滑、干爽,含水率很低。

2.2 主要化學成份

一般來講,在機理上,礦物摻合料對新拌混凝土和硬化混凝土性能的影響主要取決于顆粒的粒徑、形狀和結構,而非化學成分。然而粉煤灰的火山灰特性或膠凝特性決定著水泥的強度發展和滲透性,這主要受控于粉煤灰的顆粒粒徑和礦物特性。

優質粉煤灰在預拌混凝土中的積極效應

優質粉煤灰一般指符合《粉煤灰混凝土應用技術規范》(GBJ146)標準的Ⅰ級灰和Ⅱ級灰,下面將列舉優質粉煤灰在預拌混凝土中發揮的積極作用:

1)優質粉煤灰能起到減水作用,降低預拌混凝土的用水量,變相減小水膠比,從而改善混凝土的性能。

2)鋼筋混凝土結構對銹蝕和化學侵蝕的抵抗能力主要取決于混凝土的水密性。只要按照標準摻量使用優質粉煤灰,就能夠獲得優異的水密性和耐久性。

3)優質粉煤灰可以延緩水泥的水化反應,降低水化熱,在高溫天氣下施工與澆筑大體積混凝土時都能得到良好的效果。

4)優質粉煤灰對混凝土的工作性有良好的改善;炷恋墓ぷ餍阅苤饕ㄌ涠、坍落度損失、流動性、泌水等。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效應及微集料效應進行的。

5)摻優質粉煤灰混凝土早期強度相對不摻粉煤灰混凝土較低,但在摻量一定的情況下,粉煤灰混凝土的強度增長較多,后期強度好。

劣質粉煤灰對預拌混凝土的不良影響

這里所講的劣質粉煤灰主要包括部分Ⅲ級灰和統灰,以及假灰和不適合預拌混凝土使用的粉煤灰。劣質粉煤灰玻璃珠體少,需水量大,用到混凝土當中,將會容易造成混凝土泌水、板結和離析,不但不能改善混凝土和易性,反而降低混凝土的工作性能。最嚴重的問題是對混凝土強度不利,劣質粉煤灰用到混凝土中,易導致混凝土28d 強度不足,后期強度增長少,嚴重的會造成工程驗收不合格。

劣質粉煤灰的特點

5.1 細度超標

粉煤灰的細度通常采用45um 方孔篩,采用氣流篩法來檢測。根據多年的生產經驗,細度在30%以上的粉煤灰,粗顆粒較多,海綿體多,體現出明顯的需水量增大,工作性能較差等特點,28d 活性也會隨之下降。

5.2 燒失量超標

《粉煤灰混凝土應用技術規范》(GBJ146)中嚴格規定了預拌混凝土中粉煤灰的燒失量。燒失量較高的粉煤灰,顏色相對較黑,有的呈褐色,粉煤灰中粗顆粒較多,炭粒較多,不僅需水量大,而且坍落度損失快,與減水劑相容性差,易造成混凝土施工性能差或薄壁結構開裂。

5.3 游離氧化鈣超標

粉煤灰中游離氧化鈣含量超標,會造成氧化鈣水化成氫氧化鈣時體積膨脹,并且有緩凝作用,不但影響混凝土的安定性,還會造成安定性檢驗周期變長。GB/T1596-《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中按氧化鈣含量分為類、類粉煤灰。類粉煤灰游離氧化鈣含量≤1%,類粉煤灰游離氧化鈣≤4%。正常情況下,這兩類合格的粉煤灰可以放心使用,但如果使用高鈣含量的粉煤灰就要特別小心點了。

5.4 三氧化硫超標

上述國家標準中,對用于混凝土的粉煤灰三氧化硫的含量限制為≤3%。根據筆者的試驗和試配經驗顯示,含三氧化硫超標的粉煤灰,易造成混凝土的體積安定性問題和凝結時間偏長的現象。如果嚴格按照國家標準去檢測和生產,則不會出現異常情況。若要使用含三氧化硫超標的粉煤灰,還是先做安定性試驗和凝結時間試驗為好,安定性和凝結時間不僅與三氧化硫的含量有關,也與所用的水泥品種有關系。

5.5 顏色異常

上文中粉煤灰的物理特性中已經講過優質粉煤灰的顏色為青灰色,有的為灰色帶淺黃。如果粉煤灰的顏色偏黑、偏白、偏紅或黃褐,則有可能是不良成份超標,建議做進一步全面分析化驗。顏色異常的粉煤灰也會造成混凝土的顏色異常和工作性能較差,因此要慎重使用。

5.6 摻有石灰石粉的粉煤灰

石灰石粉的摻入,粉煤灰的某些性能能夠得到改善,比如需水量減小、燒失量降低等。但石灰石粉的加入,在混凝土中起到潤滑流動作用的玻璃珠體減少,混凝土的工作性能將會下降。同時石灰石粉是低活性材料,它的加入將會大降低了粉煤灰的活性,最終導致混凝土28d 強度不足。由粉煤灰的化學成份可以推斷,優質粉煤灰不會與稀冷鹽酸發生起泡反應。但普通石灰石粉可以與稀冷鹽酸發生劇烈反應,可以采取用稀冷鹽酸滴定的方法,觀察有無發生劇烈起泡,來鑒別粉煤灰是否含有石粉。但是石灰巖中有一種特殊品種叫白堊石,為一種白色的、疏松的土狀巖石,主要由粉末狀的方解石組成,遇酸不起泡。鑒于這種情況,驗收粉煤灰時最好使用40 倍以上放大鏡或顯微鏡觀察粉煤灰的玻璃珠體含量,如果玻璃體少或無玻璃珠體,不規則白色發光晶體多,筆者建議,等該批次粉煤灰28d 活性出來,再決定是否使用。

5.7 均勻性差

粉煤灰的均勻性非常重要,優質粉煤灰的勻質性非常好,生產出的混凝土均勻性好,質量波動小。均勻性差的粉煤灰將會給生產造成很多麻煩,和易性、坍落度、坍落損失都有可能波動大,強度不穩定,對工程質量存有較大的隱患。所以同一批次粉煤灰要多次取樣,嚴格檢驗,數據波動大、均勻性差的粉煤灰最好不要用于預拌混凝土的生產。

結語

當前,優質粉煤灰已經作為一種膠凝材料或礦物摻合料大量使用于預拌混凝土,特別是在中低標號(C15C40)混凝土中扮演著非常重要的角色。然而部分粉煤灰供應商為了追求更多的利潤,采用卑劣的手段生產或行銷劣質粉煤灰,以次充好,以假亂真。希望廣大的建材檢測人員能夠認真掌握粉煤灰的特性和檢測方法,嚴格把關應用于預拌混凝土的粉煤灰品質。

 

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