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0 引言
為了保護環境,走可持續發展道路,發展綠色循環經濟,作為燃煤發電廠廢棄物的粉煤灰,近年來已變廢為寶,在實際生產中得到廣泛推廣和應用,為了進一步提升利用效率,提高粉煤灰的活性,將粉煤灰進行超細化加工,使45um的篩余小于1%,為了探尋粉煤灰超細化加工后對水泥和混凝土性能的影響,將超細灰和原狀灰分別摻入水泥和混凝土中進行試驗對比,試驗結果表明超細粉煤灰的摻入能改善水泥和混凝土的工作性能。
1 試驗目的:
探尋粉煤灰超細化加工后,對水泥和混凝土性能的影響。
2 試驗材料:
2.1 粉煤灰 :1#灰(原狀低鈣灰)、2#灰(原狀高鈣灰)、3#(超細低鈣灰)、4#(超細高鈣灰)
2.2 PI52.5水泥、高效萘系減水劑、砂石
注:1)本報告以下引用“灰”與“粉煤灰”同義;
2)假設:粉煤灰45um 篩余<1%為超細粉煤灰;未經任何加工為原狀粉煤灰。
3 試驗方法
3.1 標準稠度試驗
按 GB/T1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》檢驗。
3.2 膠砂強度試驗
按照GB/T17671《水泥膠砂強度檢驗方法》檢驗,粉煤灰按GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標準,來表達粉煤灰活性,按30%摻量作為其活性指數。
3.3 凈漿流動度按JC/T083-2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》檢驗,通過凈漿流動度的初始值和靜置1小時后的變化情況,評價不同粉煤灰摻入時膠凝材料與減水劑的適應性。
3.4 混凝土試驗按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081檢驗。
4??試驗項目與內容
4.1??試驗材料的基礎檢驗:包括水泥和粉煤灰的化學成分、粒度分布、細度、比表面積、水泥物理性能檢驗。(祥見表1水泥及粉煤灰化學成分、表2粒度分布情況和表3膠砂試驗匯總表)
4.2 粉煤灰按30%比例混合后的膠凝材料試驗:包括凈漿流動度、膠砂強度、需水量、活性指數等物理性能。(祥見表3膠砂試驗匯總表)
4.3 用1#-4#灰按C30和C60混凝土試驗配比進行混凝土試驗 。(試驗結果見表4混凝土試驗記錄表)
表1??水泥及粉煤灰化學成分
表2??粒度分布情況
表3??膠砂試驗匯總表
表4??混凝土試驗記錄表
5??試驗結論:
5.1 在工作性(流變性能)方面:
5.1.1 在30%摻量情況下,無論原狀灰還是超細灰,高鈣灰的標準稠度用水量均低于低鈣灰。
5.1.2原狀低鈣灰摻入水泥中,對水泥的凈漿流動度影響不大,而摻入磨細低鈣灰反而使水泥的凈漿流動度減小;高鈣灰無論是原狀灰還是超細灰均能有效改善水泥的凈漿流動度。
5.2在強度(活性)方面:
5.2.1 從膠砂強度看:超細加工后,3 天強度和28 天強度都有不同程度的提高,且低鈣灰強度提高更明顯,3天強度提高3.1MPa, 天強度提高7.6MPa。
2)低鈣灰經磨細后,7d和28d活性指數均明顯提高, 7d活性指數由63.31%提高到67.52%; 28d活性指數由70.31%提高到83.28%。
3)高鈣灰經磨細后,活性指數稍有提高, 7d活性指數由63.08%提高到66.82%; 28d活性指數由76.96%提高到83.11%。
5.2.2 從混凝土強度看:在 C30 等級中,粉煤灰摻量占總膠凝材料的39.3%,28 天強度增長23%,絕對增加11MPa。在 C60 等級中,粉煤灰摻量占總膠凝材料的26.4%,28 天強度出現分離。其中:高鈣超細灰略低于高鈣原狀灰,但絕對強度較高,比不摻粉煤灰時的強度還要高1-2 MPa。
總之,超細粉煤灰總體表現良好,無論是強度還是工作性能均有有所改善,使水泥的使用性能即混凝土質量得到明顯提高。
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作者:潘曄昕
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