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粉煤灰综合利用FLY H AS COM PREH ENS V E UTI I ATI I LZ ON 2 0 NO. 06 1

粉煤灰对碱矿渣混凝土性能的影响Efe to y As n r o m a e o ka ia tv t d S a nc e e f c fFl h o Pe f r nc fAl l c ia e l g Co r t—

陈剑雄，张兰芳，李世伟(庆大学材料科学与工程学院， 0 0 5重 40 4 )摘要：试验重点研究了不同碱对碱矿渣一粉煤灰混凝土强度的影响，不同掺量粉煤灰对碱矿渣混凝土强度的影响及碱矿渣一煤灰混凝土.酸性能。粉的耐

关键词：粉煤灰；矿渣；凝土；能碱混性中图分类号：F 2 U5 8文献标识码： A文章编号：10— 84 (0 60—0 1—0 0 5 2 9 20 )1 0 5 3

( t i l S in e n n iern nt u e f C o g ig U iest 4 0 4 ) Ma e a s ce c d E g ne i g I si t o h n qn n v ri r a t y, 0 0 5Ab ta t I hsp p r h fet falkn so lai o te g h o lai ciae lg fya h c n rt,a d src: n t i a e,t eefcso l id fak l n srn t fak la t tdsa—l s o cee n s— vt e e f c so i e e ta d t n a u t ffy a h o t e g h o l aia tv t d sa o c e e nd a i e it n e p r h fe t fdf r n d i o mo n s o l s n s r n t f ak l c ia e lg c n r t,a cd r ssa c e— f i—f r n e o h o c e e h v i l t d e . o ma c ft e c n r t a e man y su id

Ke r s y wo d: fy a h ak l a t a e l g o c e e e f r n e l s; l a i ci t d sa;c n r t;p ro ma c — v

碱矿渣混凝土是用碱矿渣胶结材、碎石或卵石、砂

襄 1矿渣的主要化学成分

/

及少量外加剂制成的人造石。这种混凝土首先由苏联在 15 9 7年研制成功，

1 6 9 2年投入工程使用，我国 8 O年代开始此种混凝土的研究和利用，已取得一定成果。碱矿渣混凝土具有高强、凝、耐久等优良性快高能，但矿渣来源有限，随着大量应用，价格上升，为

进一步发展利用这种混凝土，究复合其它工业渣体研的碱矿渣混凝土具有重要意义，同时，制备多组分复合的高性能混凝土也符合现代混凝土的特征。本试验研究了粉煤灰替代部分矿渣制备碱激发矿渣一煤灰粉混凝土的性能，主要是掺人粉煤灰对碱矿渣混凝土强度及耐酸性能的影响。1试验原材料及试验方法 2试验

由于碱胶凝材料没有统一的规范及标准，故本研究用普通水泥混凝土规范测定其基本性能抗压强度，普通混凝土力学性能试验方法》 G J 1 5。按《 ( B 8—8 )因本试验件尺寸为 l O O mm×1 0 0 mm×1 0 0 mm,原试故

验数据都乘以 0 9 . 5换算系数。试验原材料包括：水淬高炉矿渣粉 (比表面积 4 0 c k,学成分见表 1、I级粉煤灰 (学成 10m/ g化 )1化分见表 2、玻璃 ( i。2 . 2,NaO 8 5,模 )水 SO 7 6 . 32 1不同激发荆对混凝土强度的影响 .

已经被用来激发矿渣、特兰水泥的碱激发剂有波

数 M . 4、一3 3)氢氧化钠、中砂 (度模数 24 )石灰细 .6、岩碎石 (粒径 5 mm~2 mm)水泥熟料、 5、自制外加剂。收稿日期：2 0—0—2 05 7 7

石灰， OH,。 O。N O Na NaC、 aS及水玻璃等，发的效激果主要取决于矿渣、煤灰等材料的物理化学性质及粉激发剂的类型。本研究粉煤灰和矿渣的比例为 4 O: 6, O胶凝材料用量 (粉煤灰和矿渣 ) 4 0 g m。用水为 5k/,

】5’

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粉煤灰综合利用2 0 NO.1 06

FLY ASH CoM PREHENS VE I UTI ZATI LI oN日目 鼹蟋^/ l∞田葡∞∞∞∞∞ m 0

玻璃、 OH,。 O Na NaC。及其复合作激发剂，发矿渣、激粉煤灰的活性，验配比及结果如表 3所示。试表 3不同激发剂对混凝土强

度的影响编号儿 J 2J 3

和基准混凝土相同；时，凝土强度就超过基准混 7天混

凝土强度；8天、6天强度比基准组混凝土分别提高 2 5

1.和 l. 5。在一定掺量范围内 ( 0~ 55 2 0 1 5 )随粉煤灰掺量的增加，强度都有所下降， 0, 3天 77 2 d d 8

激发剂水玻璃+Na OH氢氧化钠碳酸钠

外加剂砂子石子抗压强度/ a MPs / g m。 k/ N/ k// g m。 3 dl1 0 4

1 4 1 0 11 0 41 4 1 0 l 4 1 0

天后，都赶上并超过了基准混凝土的强度，这说明矿渣和粉煤灰不仅有很好的匹配关系，且粉煤灰的掺入对碱矿渣混凝土起到了很好的作用。l ㈣日

J氢氧化钠十碳酸钠 4J 5氢氯化钠十碳酸钠+石膏

皂

篱删

螭¨ I J I" t I】 m, , n J H,

粉煤灰棒量/坼

图 2粉煤灰捧量对碱矿渣混凝土的影响

此外还发现，粉煤灰最优掺量区间较大，掺量为J 1 J 2 J{: 『哇

1、O、O、o、O时，混凝土 2强度分别 o 2 3 4 5 8天为 8 . MP、8 a8 . MP、5 6 a 8 . MP,其 6 5 a8 MP、3 5 a8 . MP、6 7 a

图 1不同激发剂对混凝土强度的影响

从图 l及表 3可看出，煤灰和矿渣用水玻璃和粉 Na 0H激发，无论早期 ( 3天、 )是后期 ( 8天 ) 7天还 2强度都最高，时也观察到，同 3天时， Na用 OH激发比用 NaC激发能获得更好的强度，是因为 NaC。 O。这。 O

差别很小。 2从 8天及 5 6天的强度结果发现，期间没有

最佳比例值，而是波动的。潘群雄研究认为，矿渣与粉煤灰的最佳比例为 4 6,和本研究有所差异，可 o: o这能和试验方法、件及原材料等有关。在本试验中，即条使掺量为 8时，凝土也可达到 C o 0混 6。23 .耐酸性试验

溶液 p H值更低，龄期产生更低的激发速度和更低早的强度发展，在以后的龄期中，而由于 C; O~离子的影

关于耐酸性试验，目前没有统一的试验方法，作

响，导致了 c A C C。 a O。 1H2碳化合物的

形成， 2 O~

增加了混凝土的力学强度。因而用 NaC时的强度 O

侠|}}}}

者采用普遍采用的长龄期浸泡试验，通过测定混凝土重量和强度的变化来反映混凝土的耐酸性能。试验用 5, 的硫酸溶液腐蚀混凝土试块研究粉煤灰的掺入对 9 6碱矿渣混凝土耐酸性的影响。研究选取了 F KO J、

比用 Na H时更高一些。由试验可知，碱激发剂的 O

性质是最重要的因素，考虑碱激发对矿渣、煤灰混粉凝土强度的影响，本文用的激发剂对强度的贡献和文

F K5试件进行耐酸性能试验，果见表 4图 3 J结、。寝 4试验结果漫泡前编号标养 2 8天F K02 5 J 5 1FJ 53 K5 2 3

献中的结论一致，即： 2 i 3 H2 NaSO n O+ Na OH》Na CO3 Na 2> OH。

浸泡后重量/ g强度/ a MP

2 2粉煤灰掺量对碱矿渣混凝土强度的影响 .

矿渣和粉煤灰的比例是影响碱激发混凝土强度的重要因素之一。为明确矿渣和粉煤灰复合的最佳比例，为今后利用奠定基础，本研究固定溶胶比 0 4 5 .2,

重量/ g强度/ a MP 1周 3周 4周 6周 l 6周 4周 8周 1 6周7. 628 .6 5

2 6 5 0 2 6 4 1 2 9 4 5 7 . 5 . 5 62 6 5 7 2 0 3 0 7 . 1 5 9 52 6 5 3 5 2 4 3 4 5 4 6 1 4 1 7 5 8 2 7 2 7 2 4 2 2 8 . 8 . 7 .

胶结材总量 40 g m。砂率 3%,加剂量 4, 5k/、 7外 以 l~8%的粉煤灰代替矿渣，究粉煤灰掺量对混 o O研凝土强度的影响，验结果如图 2所示。试

试验发现，混凝土试件刚放入 5的稀硫酸溶将 液中时，产生一股浓烈的臭鸡蛋气味，试块表面产生白色泡沫，发出轻微的“沙”,说明试块刚放入硫沙声酸中时反应较快。从表 4及图 3看出，在前四周腐蚀中，混凝土的质量都有所增加，从第四周起重量开始下降，幅度较大，至 1且 6周时，碱矿渣混凝土重量下

从图 2可知，煤灰掺量从 1增至 8,凝粉 o o混土 3抗压强度降低 0 3~ 2 . ,量不同，天 .3 82掺降

低幅度也不同，掺量为 2时强度下降仅 0 3基本 O .%,-

] 6

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笨 5洼异胥；土军{奄幻 分大矿尘料乏叶 .犊研究S u y o a tc M o u u f Re y ld Ag r g t n r t t l s n lg t d n Els i d l so c c e g e a eCo c e ewih F y a h a d S a

李俊，尹健，周士琼(中南大学土木建筑学院土木工程材料研究所，湖南长沙摘

40 7 ) 10 5

要：研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺对再生骨料混凝土 ( AC弹性模量的影响，初步探讨了其影响 R )并

机理；建立了再生骨料混凝土弹性横量与立方体抗压强度的相关关系式。试验结果表明：粉煤灰单掺会降低再生骨料混凝土的弹性模量，粉煤灰与矿渣双掺对弹性模量的影响随两者组合比例不同而有显著差异。 关键词：再生骨料；煤灰；粉矿渣；弹性模量；抗压强度中图分类号： U5 8 T 2 2文献标识码： A文章编号： 0 5 2 9 2 0 ) 1 0 7 3 1 0—8 4 ( 06 0—0 1—0

( v l gi e r n n c ie t r le e,Ce t a o t i e s t Ci i En n e i g a d Ar h tc u e Co lg n r l u h Un v riy,C a g h 1 0 5 S h n sa4 0 7 ) Ab t a t sr c: Th fe t fa d t n ffy a h a d f s e e f c so d ii s o l s n l a h— sa n ea t d l s o e y l d a g e a e c n r t o y lg o ls i mo u u f r c ce g r g t o c e e c

( RAC)a e d s u s d,a d t e me h n s o c in i r s a c e n t i p p r r ic s e n h c a im fa t s e e r h d i h s a e .An e iia q a i n d s rb n h ea o mp rc l u t e c i ig t er l— e o t n h p o l s i mo u u n o r s ie s r n t fRAC i b a n d

i s i fea t d l s a d c mp e sv te g h o o c so t i e .Th x e i n e u t h w h t h tt eea— ee p r me tr s lss o t a a h ls t

tcmo u u s r d c d wh n f s n y wa d e o RAC a d p e e tasg iia t i e e c t h a eo l s n i d l s i e u e e l a h o l sa d d t y n r s n i n f n f r n e wih t e r t f ya h a d c d f fsa o t n . lg c ne t Ke r s r c ce g r g t; l s ywo d: e y ld a g e a e fy a h;s a lg;ea t d l s o r s i e s r n t l s i mo u u;c mp e sv te g h c

本文以某公路路面维修废弃混凝土为再生骨料，掺入高效减水剂，研究了粉煤灰单掺、煤灰与矿渣粉

双掺对再生骨料混凝土的表观密度、落度、坍抗压强度及弹性模量的影响规律，初步探讨了其影响机理。

降 6 3,强度下降 2 ., 4粉煤灰的试件， . 19掺 O 重量下降 4 3,强度下降 1 .,说明掺入粉煤 . 62这灰后能提高碱矿渣混凝土耐硫酸性能。10 0

的降低，在一定掺量范围内，可提高碱矿渣混凝土但的后期强度，这是因为磨细的粉煤灰可以填充混凝土

内部孔隙，增加混凝土的密实性，煤灰后期活性能粉充分发挥。碱矿渣混凝土中掺入粉煤灰，耐酸性能有

厂 縻 f收稿日期：2 0 0— 2,2 0 0 0 0 5 1 6 0 5 5 7收修回件

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