粉煤灰砼的配合比設計

第23卷第2期重慶交通學(xué)院學(xué)報2004年4月Vo1.23No.2JOURNAL OF CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITYApr.2004粉煤灰砼的配合比設計王瑞燕重慶交通學(xué)院土木建筑學(xué)院重慶400014)摘要提岀了應用火山灰效應數值分析的方法確定粉煤灰在砼中的合理?yè)搅考俺肯禂档姆椒?定量解決粉煤灰與水泥適配性的問(wèn)題對摻粉煤灰砼的配合比設計具有實(shí)用的指導意義關(guān)鍵詞火山灰效應激值分析合理?yè)搅砍肯禂抵袌D分類(lèi)號U528.2文獻標識碼B文章編號:001-7162004)2.00603粉煤灰作為具有潛在活性的火山灰質(zhì)固體廢量及超量系數涕二步建立膠水比與砼強度的關(guān)系,料在水利工程、路橋工程、房建工程用砼中得到了根據等效的原則進(jìn)行配合比設計廣泛的應用12]粉煤灰對砼性能的影響體現在其1原材料″粉煤灰效應”上表現為形態(tài)效應、活性效應、微集料效應3個(gè)方面粉煤灰的活性效應是通過(guò)其與水1水泥采用四川省宜賓市巡場(chǎng)雙三牌PO425R水泥,泥水化產(chǎn)物的二次水化反應體現出來(lái)的要使粉煤按CB175-9檢測28d抗壓強度50.9Ma抗折強灰的火山灰效應得到充分的發(fā)揮就要求粉煤灰與度7.23MPa水泥之間具有一定的適配性以提供反應物及反應界2粉煤灰面由于各地火電廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝流程不同原煤不采用宜賓黃桷莊電廠(chǎng)電除塵灰按GB1596-91同除塵設備及除塵工藝不同,各地的粉煤灰在成《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》檢測A5um方孔篩分顆粒特征上都有很大的差異加之各地生產(chǎn)的水篩余187%燒失量1.16%需水量比8%含水率泥礦物成分也不盡相同因此粉煤灰的應用具有其0.52%符合二級灰質(zhì)量標準自身的特殊性不能照搬照用1.3機制砂關(guān)于粉煤灰砼配合比的設計現階段在我國主表觀(guān)密度2.703g/cm3裝填密度1.332gcm3,<要采用的方法有調整系數法、超量系數法、固定粉0.08m顆粒含量3.8%空隙率50.7%煤灰用量法、固定摻量比法等方法3H]現行國家標準《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規程XGBJ46-9廂建1.4碎石表觀(guān)密度2.649g/cm3裝填密度1.2907g/cm3針設部標準《粉煤灰在混凝士和砂漿中應用技術(shù)規程》片狀118%壓碎值8.6%空隙率51.0%最大粒JGJ28-86)推薦粉煤灰砼配合比設計采用等量取徑40m代法、超量取代法、外摻法56現在又有同行提出摻粉煤灰砼配合比的正交試驗設計及二元線(xiàn)性分2砼配合比設計析通過(guò)正交試驗建立砼強度與水膠比及粉煤灰摻2.1確定粉煤灰的最佳摻量及超量系數量之間的二元線(xiàn)性關(guān)系7]這些方法對實(shí)際工程都2.1.1確定粉煤灰的最佳摻量表1~表2)具有較強的實(shí)用性和指導性但是對粉煤灰的取代從表2分析就所選用材料而言在實(shí)驗摻量范量、超量系數、粉煤灰膠凝效率系數等反映粉煤灰與圍內當粉煤灰摻量為35%時(shí)砼抗壓比強度最大水泥適配性的參數都未提岀具體的確定方法火山灰效應抗壓比強度最大抗壓比強度系數最高筆者認為粉煤灰砼的配合比設計可以分兩步火山灰效應抗壓強度貢獻率最大當粉煤灰摻量為第一步根據原材料的具體特性確定粉煤灰的合理?yè)?0%時(shí)砼抗折比強度最大火山灰效應抗折比強度第2期王瑞燕粉煤灰砼的配合比設計67表1配合比及強度測試結果編號0水泯kg/m3)粉煤灰kgm3)FF+CC%)膠水比27.9/4.69強度20.9/3.9621.5/3.8423.3/4.1228430.3/34834.1/5.9931.7/42531.2/4.53324/481321/415注表中數值分子為抗壓強度數據分母為抗折強度數據表228d火山灰效應分8項目1-02-03-04-0基準砼比強度0.303/0.035摻粉煤灰砼比強度0.3030.0350.401/0.0700.3960.0530.416/0.0600.463/0.0690.494/0.064火山灰效應比強度0/00.098/0,0350,093/0.0180,113/0.0250.160/0.0340.191/0.029比強度系數1.323/2.0001.307/1.5141.373/1.7141.528/1.9711.630/1.830火山灰效應強度貢獻率0/023.5/34.434.6/49.3水化反應強度貢獻率100/10075,6/50.076.5/66072.858.365.4/50.761.3/54.7注】.表中分子為抗壓強度分母為抗折強度2.表中摻粉煤灰砼比強度〓砼強度/水泥摻量百分數火山灰效應比強度=摻粉煤灰砼比強度-基準砼比強度北強度系數=摻粉煤灰砼比強度/基準砼比強度火山灰效應強度貢獻率=火山灰效應比強度/摻粉煤灰砼比強度冰化反應強度貢獻率=100-火山灰效應強度貢獻率最大抗折比強度系數最高火山灰效應抗折強度貢泥熟料相對較少,且膠凝材料的水化反應是二次反獻率最大.若砼按抗折強度進(jìn)行設計則可選擇粉煤應因此其早期的水化反應速度比未摻粉煤灰時(shí)慢,灰的摻量為30%;若砼按抗壓強度進(jìn)行設計測可早期水化生成物相對較少早期強度相對較低為保選擇粉煤灰的摻量為35%證砼宏觀(guān)強度、特別是現行規范普遍采用的28d強2.1.2確定粉煤灰的超量系數度等效在粉煤灰砼配合比設計時(shí)應視粉煤灰的活由于粉煤灰旳活性是澘在的其活性的激發(fā)有性考慮采用超量取代超量系數的大小主要取決于賴(lài)于粉煤灰自身旳礦物組成、提供的反應界面及水粉煤灰的粒度、顆粒特征及礦物組成水泥粒度及礦泥水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣和水化硅酸鈣的生成數量物組成通過(guò)對摻粉煤灰砼火山灰效應的數值分析及生成速度摻粉煤灰砼中膠凝材料所含硅酸鹽水可以確定與具體材料相適應的粉煤灰超量系數.表3配合比及強度測試結果3-0水泯kg/m3)FAF+CⅩ%)超量系數1.0膠水比2.382.382,382.342.3421.5/3.8427.0/4.1726.2/4.0123.3/4.1223.6/44.1225,0/4.1128d31.2/4.5334.2/4.5634.3/4.5832.4/4.8133.6/4.4931.9/4.25表428d火山灰效應分析項目3-24-2基準砼比強度0.303/0.035摻粉煤灰砼比強度0.416/0.0600.456/0.0610.4570.0610.463/0.0690.480/0.0640.456/0.061火山灰效應比強度0.113/0.0250.153/0.0260.1540.0260.160/0.0340.1770.0290.153/0.026比強度系數1.373/1.7141.505/1,7431.508/1.7431.528/1.9711.584/1.8291.505/1.743火山灰效應強度貢獻率27.24133,6/42.633.742,634.6/49,336.9/45.333,6/42,6水化反應強度貢獻率72.8/58.36,4/57.466.3/57.465,4/50.763.1/54.766,4/57.4重慶交通學(xué)院學(xué)報第23卷和4-2高3-1和3-2指標相差不大且比3-0灰活性其摻量必須與所用水泥具有良好的適配性高因此若按抗壓強度進(jìn)行配合比設計,可取粉煤以提供反應物及反應界面在摻粉煤灰砼的配合比灰超量系數為1.2.就抗折強度而言4-0的比強設計中通過(guò)對粉煤灰火山灰效應的數值分析可以度、比強度系數、火山灰效應強度貢獻率較4-1和較準確地確定與所用材料相適應的粉煤灰摻量及超4-2高3-0與3-1、3-2相差不大因此若按抗量系數在此基礎上完成的配合比設計將能更充分折強度進(jìn)行配合比設計,可取粉煤灰超量系數為地發(fā)揮粉煤灰的活性作用最大限度地節約水泥對粉煤灰砼及摻活性混合材的砼配合比設計具有實(shí)用2.2建立在一定粉煤灰摻量和超量系數下的強度-的指導意義膠水比關(guān)系由于膠凝材料的水化產(chǎn)物及其相對含量對砼的參考文獻抗壓強度和抗折強度會(huì )產(chǎn)生不同的影響因此在砼[1]馬國靖王碩太藻玉書(shū)等粉煤灰道面混凝士性能研配合比設計時(shí)應首先明確以何種強度為設計強度究J]混凝土1998(4)17-20選用相應的合理?yè)搅考俺肯禂狄员疚乃貌牧蟍2]黃健超粉煤灰混凝土路面在高速公路中的應瓶J為例若用于路面砼測按相關(guān)規范應以抗折強度為混凝土1999(2)48-49設計強度取粉煤灰摻量為30%超量系數取1.0[31雍本特種混凝土設計與施IM]北京沖國建筑(即等量取代)若為一般的砼配合比設計以抗壓強工業(yè)出版社1993[4]鄭建嵐.現代混凝土結構技術(shù)[M]北京:民交通出度為設計強度則取粉煤灰摻量為35%超量系數版社取1.x即超量取代)在此基礎上即可按照國家標[5]粉煤灰混凝土應用技術(shù)規范(cB146-90s北京準《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規程XGBJ46-90和建中國建筑工業(yè)出版社1991設部標準《粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術(shù)規程》[6]粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術(shù)規程JJ28-86)JGJ28-86雕推薦的配合比設計方法通過(guò)試驗確定[S]北京中國建筑工業(yè)出版社1987砼強度與膠水比的一元線(xiàn)性關(guān)系從而完成摻粉煤[7]王德民摻粉煤灰混凝士配合比正交試驗設計及二元灰砼的配合比設計9線(xiàn)性分機J混凝土2002(10)3-453結論[8]蒲心誠高強與高性能混凝土火山灰效應的數值分析[J].混凝土,998(6):l3-23粉煤灰作為活性摻合材料要充分發(fā)揮其火山[9]章祈錫.鮑羅米公式中回歸系數AB值的探訶J]混凝土2001(1)21-24.Proportion designing of fly-ash concreteWANG Rui-yanSchool of Civil Engineering Architecture, Chongqing Jiaotong University Chongqing 400074 China)Abstract: By numerically analyzing the volcanic effects of fly ash the author points out the method of determining the most reasonable conterand exceeding quantity coefficient of fly ash. By that way we can solve the problem of coordination of the materials used in conerete and itis practicable in proportion designing of fly ash concreteKey words: volcanic ash effects numerically analyzing ahe most reasonable fly ash content exceeding quantity coefficient責任編輯袁本奎