等强度及等含气量粉煤灰混凝土抗冻性研究

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发布时间：2021-09-10

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等强度及等含气量粉煤灰混凝土抗冻性研究
徐路军，杜应吉，郭峰
(西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100)
摘要：粉煤灰混凝土因其优良的性能，已经在工程中得到了广泛应用。但对有抗冻要求的混凝土，粉煤灰的最
大合理掺量水平，各界一直没有统一的认识。结合宁夏七星渠改造工程，将粉煤灰掺量提高到较大水平，进行
了混凝土150次快速冻融试验。结果表明：在舍气量和28 d抗压强度相同的条件下，不同粉煤灰掺量的混凝
土28 d龄期抗冻性能差异很大，但60 d龄期混凝土的抗冻性能基本相同。
关键词：抗冻性能；强度；含气量；粉煤灰掺量；混凝土
中图法分类号：TV42 文献标志码：A
粉煤灰混凝土具有绿色、环保、经济等优点，已经
在工程中得到广泛应用。在混凝土中掺加粉煤灰可以
降低混凝土内部温升，减少温度裂缝的出现，同时也对
后期强度发展有利。在我国西北、华北和东北等广
大地区，抗冻性能是评价混凝土耐久性的重要指
标。粉煤灰对改善混凝土抗冻性能表现在：微集料
效应使混凝土更加密实，火山灰效应生成的胶凝物质
可以进一步堵塞毛细孔隙。而粉煤灰对混凝土抗
冻性能的影响程度尚无统一的结论，一般认为，随着粉
煤灰掺量的增加，混凝土的抗冻性能下降；而严悍
东等对粉煤灰掺量在55％以下，保证引气量水平时，
得到了混凝土抗冻性能随粉煤灰掺量增加而提高的结
论。
高效减水剂和优质引气剂的普遍应用，可以使混
凝土实现低水胶比和高引气量，也使得粉煤灰在混凝
土中的掺量水平可以有很大的提高。粉煤灰混凝土配
合比设计时，粉煤灰应作为独立组分，通过调整粉煤灰
掺量和水胶比的关系，达到特定的目标强度和工作性
能。同时，含气量是决定混凝土抗冻性能的重要因
素。保证混凝土的等强度和等含气量，对研究不同粉
煤灰掺量对抗冻性能的影响有重要意义。有研究表
明：在粉煤灰掺量较低时，保证等强度和等含气量，掺
入优质粉煤灰就不会对混凝土抗冻有不利影响。
而对较高粉煤灰掺量水平的混凝土在等强度和等含气
量时的抗冻性能研究还比较少，本文结合宁夏七星渠
的改造项目，在保证混凝土强度不降低和抗冻等级达
到F。。的条件下，适当提高粉煤灰的掺量，以达到节约
成本和降低造价的目标。
1 原材料与混凝土配合比
1．1 原材料的选择
水泥采用42．5普通硅酸盐水泥，化学成分见表
1；粉煤灰采用宁夏大坝电厂生产的I级粉煤灰，品质
检验结果见表2，化学成分见表1；细骨料采用宁夏当
地粗砂，细度模数Mx=2．8，含泥量为3．7％；粗骨料
采用宁夏银川镇北堡的碎石，二级配，5～10 mm粒径
占骨料的45％、l0～20 mm粒径占骨料的55％。
减水剂使用宁夏灵武鑫海实业总公司生产的NF
一5A型高效减水剂，掺量固定为胶凝材料质量的
1％；引气剂为松香皂类引气剂。经原材料试验检验，