灰渣混凝土耐久性能试验研究

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发布时间：2021-09-17

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灰渣混凝土耐久性能试验研究
李化建，赵国堂，谢永江，谭盐宾
(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2．京沪高速铁路股份有限公司，北京100083)
摘要：以火力电厂大量堆存的粗颗粒粉煤灰为研究对象，在研究灰渣混凝土力学性能的基础上，选择电
通量、氯离子扩散系数和抗硫酸盐干湿循环次数为评价指标，研究了灰渣混凝土抗氯离子渗透性能和抗
硫酸盐侵蚀性能。研究表明，56 d灰渣混凝土的电通量<1 000 C，氯离子扩散系数<5×10 m ／s，抗
硫酸盐干湿循环次数大于KS150，因此灰渣混凝土可以用于氯盐侵蚀环境和盐类结晶破坏环境下铁路
混凝土工程中。
关键词：灰渣混凝土力学性能耐久性
中图分类号：U528．1 文献标识码：B
粉煤灰已经成为铁路混凝土中不可或缺的组分，
对于提高混凝土工作性能、降低混凝土水化热、提高混
凝土体积稳定性起到重要的作用。。现在满足技术
要求的粉煤灰越来越紧缺，导致铁路混凝土工程造价
增加，且严重影响工程工期。按细度、烧失量、需水量
比等技术指标同时控制粉煤灰材料质量是制约大量颗
粒粗、烧失量小的粉煤灰(以下称为灰渣)无法使用的
根本原因。大量研究表明，烧失量小、细度大的粉煤灰
能够制备出高工作性能、高耐久性能的混凝土。
Carette G G等曾对美国8种粉煤灰和两种波特兰水泥
配制的粉煤灰混凝土的新拌与硬化混凝土各种性能进
行系统研究，8种粉煤灰的细度15．3％～31．9％，烧失
量0．30％～2．78％。研究结果表明高掺量粉煤灰混
收稿日期：2010—12—25；修回日期：2011—06—20
基金项目：京沪高速铁路灰渣秸秆混凝土材料试验研究(2008G032—6)；
高速铁路高性能混凝土耐久性技术措施及检测评定技术研究
(2008G031一N)
作者简介：李化建(1976一)，男，安徽阜阳人，副研究员，博士。
凝土引气没有困难，硬化体的气泡间隔系数<0．2 mm
和比表面积>25 mm ／mm 。根据ASTM C 666A试验
经1 000次冻融循环后，除一种情况耐久系数为67以
外，其它耐久系数均很好；91 d湿养护混凝土的抗氯
离子渗透能力，电量均<650 C；混凝土渗透性很小，透
水率接近10 m／s 。。如果按《用于水泥和混凝土
中的粉煤灰》(GB／T 1596-2005)规定来划分，文中所
用粉煤灰为Ⅱ级和Ⅲ级，在很多工程领域均无法使用。
为拓展粉煤灰资源，系统研究了灰渣的物理化学
特性以及灰渣与外加剂的相容性后，证明影响混凝土
关键指标是灰渣的烧失量，而不是细度。本文在研
究灰渣混凝土力学性能的基础上，探讨了灰渣混凝土
的耐久性能，以消除人们对灰渣混凝土在工程中应用
的担忧
1 灰渣混凝土试验
1．1 原材料
灰渣取自德州华能电厂，其性能如表1所示，水泥
采用琉璃河P·042．5水泥，减水剂采用天津雍阳聚羧