粉煤灰和硅粉对混凝土强度影响的试验研究

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰和硅粉对混凝土强度影响的试验研究
李清富，孙振华，张海洋
(郑州大学水利与环境学院，河南郑州450001)
摘要：针对于提商混凝上强度和耐久性的问题，可以在混凝土中加入矿物外加剂以替代部分水泥，最常用的矿物外加剂是粉煤灰和硅
粉。通过一系列试验，研究厂在其他因素不变的情况下，不同掺量粉煤灰和硅粉对泷凝土的工作性、抗压强度、劈拉强度、抗弯托强度等的
影响．并分析探讨其规律，为配制高强高性能混凝土提供参考。研究结果表明：粉煤灰和硅粉都可不同程度的改善混凝土和易性。粉煤灰对
混凝土各种强度的增长主要表现在后期，具有很好的“强度潜力”；而硅粉由于活性高，其对混凝土强度增长的贡献主要在前期，后期相对
较缓慢，世对于需要配制抗折强度高、抗冲击耐磨性好的混凝土，硅粉作为矿物外加剂则是首选。
关键词：粉煤灰；硅粉；混凝土；丁作性能；强度
中图分类号： TU528 041 文献标志码： A 文章编号： l002—3550(201 1)05—0077一O3
Experiment about effect of fly ash and silicon fume on the strength of concrete
LIQing— ．SUNZhen-hua．ZHANGHai-yang
(College ofWaterConservancy andEnvironmental Engineering，ZhengzhouUniversity．Zhengzhou450001，China)
Abstract： Aimed at the problem ofimproving the strength and durability ofthe concrete，the mineral admixtures can be added in concrete by re·
placingpartofcement，themost commonlyusedmineral admixturesisfly ash and siliconfumeThrough a series ofteststo studytheinfluenceonthe
difl~rent volumefly ash and siliconfumetotheworkability，compressix，e strength，splittingtensile strength．flexuraltensile strength ofthe concrete at
the condition ofthe other factors fixed，and analyze its laws，objective to provide reference forpreparation ofhigh performance concrete The results
ofthe studyindicatethat：fly ash and siliconfume canimprovethe concreteworkabilitytothe extent ofthe diferenceFly ash 0n concrete various
strengthofgrowthism ainlymanifestedinthelaterperiod，Ithas excellent“potential strength”；Becauseofthe high activityofsiliconfum e，its con—
tribution to the growt h of concrete strength mainly in early time，and relatively slow in the later，for preparation the concrete with high flexural
strength，high resistance to impact and abrasion resistance，silicon fu me is a best choice as the mineral admixtures
Key words： fly ash；silicon fume；concrete；workability；strength
0 引言
粉煤灰和硅粉是两种大宗T业废料，污染环境、危害健康，
但作为混凝土中的掺合料，不仅能很大程度f：解决其堆积『与地
和污染的问题，而且具有良好的社会效益和经济效益⋯。不少国
家对于掺粉煤灰、硅粉混凝土的流变特性、硬化后的强度以及
其他物理力学性能的变化进行了研究，已成为世界范围内高性
能混凝土发展的趋势。粉煤灰和硅粉的利用已经从取代水泥和
节约水泥，发展到利用其改善新拌混凝土和硬化混凝土的多种
性能，诸如减水和改善和易性，降低水化热，提高后期强度，改
善混凝土内部结构，提高抗裂性、抗渗性等，在泵送混凝土和大
体积混凝土的施r=过程中发挥着重要的作用。本研究将通过试
验，研究不同掺量粉煤灰和硅粉对混凝土的流动性、抗压强度、
劈拉强度、抗弯拉强度等的影响及其规律性，为配制高性能混
凝土提供参考
1 碌献
水泥采用河南盂电集水泥有限公司生产的P·o 42．5级
收稿日期：201o-12-30
基金项目：河南省交通运输厅科技}t-J~'l项目【2009P228)
水泥，标准稠度用水量为26．5％，细度为0．5％，安定性合格，初
凝和终凝时间分别为164、224 min一3、28 d抗压强度分别为25．8、
47．5MPa，3、28 d抗折强度分别为5．4、8．6MPa；细骨料采用河砂，
产地为河北邢台砂厂，细度模数为2．82。堆积密度为1 471 kg／m3．
表观密度为2 619 kg／m ，含泥量为1．O％，坚同性指标为4％；粗
骨料产地为河南鹤壁淇县汇通石料厂，采厢4．75～19 mm连续级
配，其中9．5～19 mm：4．75～9．5 mm=70％：30％；粉煤灰采用山西
某电厂生产的I级粉煤灰，细度、烧失量、需水量比、氧化硫含
量等指标均符合I级粉煤灰质量指标；硅粉采用郑州某厂生产
的硅粉，SiO 含量>90％8；外加剂采用山西黄河新型化工有限公
司HJSX—A聚羧酸高性能减水剂，掺量为胶凝材料的1．O％．减水
牢22％，周体含量24．36％，密度1．062 g／cm ；水采用当地饮用水。
2 试验方案
本试验选取一种设汁强度为C50的基准配合比，在此基础
LN,z'g~2比(0 32)和胶凝材料 Q,m(494 kg)，分别对水泥进
行10％、15％、20％、25％的粉煤灰等量取代，以及3％、6％、9％、12％
的硅粉等量取代，共9组配合比，表1。