掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究

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发布时间：2021-09-07

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掺粉煤灰和磷渣混凝土的性能试验研究
谢莎莎，董芸，陈霞，
(1·长江科学院结构与材料研究所，湖北武汉430010； 2．水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中
心，湖北武汉430010)
摘要：研究了掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性能、耐久性和变形性能的影响。结果表明，混凝土的抗压强度和
极限拉伸值均随着粉煤灰掺量的增加而降低；用磷渣等量替代粉煤灰后，混凝土强度与普通混凝土相比基本
相当或略高，极限拉伸值增加较多，干缩也略有增加；在混凝土中掺入适量的粉煤灰或磷渣均有利于改善混凝
土的抗渗性和抗冻性。
关键词：混凝土；磷渣；粉煤灰；抗压强度；耐久性
中图法分类号：TV42．3 文献标志码：A
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集到的粉末，属
于铝硅玻璃质材料，玻璃体中可溶性的SiO，和A1，O
是粉煤灰的火山灰活性的来源。粉煤灰用作混凝土矿
物掺和料不仅可以降低水泥用量、节约成本，还可以降
低水化热温升；粉煤灰的二次火山灰反应的水化产物
有利于减少水泥石结构中大孔、毛细孔和连通孔的数
量，同时增加凝胶孔和过渡孔，使水泥石孔隙分布更加
均匀、孔径趋细化，改善水泥石的整体性能。
磷渣是生产黄磷时的工业副产品，化学组成以
CaO和SiO，为主，含量超过90％，具有一定的火山灰
活性，用作混凝土矿物掺和料时有利于改善混凝土的
部分性能。
目前，我国在建和规划中的水利水电工程大多处
于西南地区，由于西南地区大型火电厂较少，且煤源不
稳定，能够稳定供应粉煤灰的厂家较少，粉煤灰供应紧
张，而磷渣来源广、堆积量大。因此，在粉煤灰日益
紧缺的形势下，研究掺粉煤灰、磷渣对混凝土力学性
能、耐久性和变形性能的影响，不仅可以进一步了解粉
煤灰和磷渣的各项性能，还有利于为磷渣取代粉煤灰
用作混凝土掺和料的研究提供技术支持。
1 原材料性能
(1)水泥。试验采用42．5普通硅酸盐水泥。水
泥性能检测结果表明，水泥的基本性能指标符合
GB175—2o07《通用硅酸盐水泥》对普通硅酸盐水泥
的有关规定。
(2)粉煤灰和磷渣。试验采用贵州凯里电厂粉煤
灰。试验选用的磷渣为贵州磷酸盐制品厂粒化电炉磷
渣，该磷渣的质量评定系数为1．31，P O 含量为
1．53％，无元素磷，磷渣品质检验结果见表l。检测结
果表明：贵州凯里电厂粉煤灰的各项技术指标已达到
DL／T 5055—1996(水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》
中I级粉煤灰的技术指标要求。
表1 磷渣的物理性能
(3)骨料。试验用粗骨料和细骨料均为灰岩人工
骨料。人工砂的表观密度为2．71 g／cm ，细度模数为