烧结粉煤灰陶粒混凝土工作性能及力学性能试验研究

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1、文章编号：1007—046X(2015)05—000卜04霪烧结粉煤灰陶粒混凝土工作性能及力学性能试验研究ExperimentalStudyofWorkabilityandMechanicalPerformanceofSinteredFlyAshAggregateConcrete孔哲，李秋义，张修勤，郭远新，谢汝朋(蓝色经济g-r．程建设与安全协同创新中心，青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：通过采用粉煤灰烧结而成的陶粒作为轻集料，在不同的胶凝材料体系下掺加一定量的粉煤灰制备陶粒混凝土。系统研究了胶凝材料用

2、量与粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。结果表明，胶凝材料总量为300kg／m且粉煤灰掺量为0时混凝土净用水量达到最太，为151kg／m3；随着胶凝材料用量及粉煤灰掺量的增加，其净用水量逐渐减少；当粉煤灰掺量为15％时。陶粒混凝土的后期强度达到最高，胶凝材料总量为300kg／m的28d强度为38．7MPa，相比早期强度增大幅度达120．3％。关键词：陶粒混凝土；配合比；粉煤灰掺量；净用水量；抗压强度中图分类号：TU528．2文献标志码：A0前言物理力学性能指标见表1。陶粒：山西长治某陶粒厂生产的陶粒，使用前预

3、湿中国是以煤炭为主要能源的国家，其中76％的电力处理，基本性能指标见表2。由煤炭供应⋯，由于燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过了河砂：符合JGJ52—2012《普通混凝土用砂石质量10亿t，而且还在以每年0．8亿一1亿t的速度增加，因及检验方法标准》要求，级配良好，细度模数为2．4的中砂，此而成为世界上最大的排灰国[2-3]。粉煤灰存放不仅占用堆积密度为1489kg／m。。了大量的土地，还会造成严重的环境污染[4-51，其中中国粉煤灰：青岛电厂产I级灰。西部地区这一现状尤为严重，因此粉煤灰的有效利用已外加剂：青岛市某

4、建材公司生产聚羧酸高效减水剂。成为亟待解决的问题之一【61。在我国，利用粉煤灰生产混水：自来水。凝土用的轻集料是粉煤灰资源利用的发展方向之一，粉表1水泥的物理力学性能指标煤灰烧结陶粒是以粉煤灰为原材料，经成球、热加工而成的圆球形多孔轻质集料[7-8]。本研究将粉煤灰作为矿物掺合料，采用陶粒全部取代天然粗集料制备陶粒混凝土。按照JGJ51—2002《轻骨料混凝土技术规程》中的试验方法，测定陶粒混凝土项目吸水率表观密度堆积密度拌合物的净用水量及不同龄期的陶粒混凝土立方体抗压0．5h1h3h6h／kg．／kg．rri强

5、度，研究在不同胶凝材料体系下陶粒集料和粉煤灰掺量对混凝土工作性能和力学性能的影响。指标姜霎萎，sss。1试验原材料2试验方案水泥：山水水泥厂生产的P．O42．5普通硅酸盐水泥，本试验中体积砂率为40％，聚羧酸高效减水剂用量基金项目：山东省高校优秀科研创新团队计划资助5／2015粉煤灰160为胶凝材料用量的1．2％，通过调整用水量控制陶粒混凝15O土的坍落度在180～220mm范围内。本试验同时考虑了以140下三个因素对陶粒混凝土性能的影响：130+线性(FA=O)(1)胶凝材料用量：分别取300kg／m、350k

6、g／m、器120+线性(FA=15％)线性(FA=30％)400kg／m、450kg／m、500kg／m。和550kg／m；l10一*_线性fFA=45％)100(2)粉煤灰掺量：依次取O％、15％、30％和45％；300350400450500550胶凝材料总量／kg．m。(3)试块养护龄期：3d、7d和28d。图l不同粉煤灰掺量时胶凝材料用量试验中陶粒混凝土的具体试验配合比见表3。与净用水量关系线性回归表3陶粒混凝土试验配合比表4陶粒混凝土的净用水量和抗压强度3试验结果与分析本试验通过调整净用水量控制混凝土的

7、坍落度在180220mm范围内，同时考虑了水泥用量、粉煤灰掺量对陶粒混凝土净用水量以及抗压强度的影响。试验测得由表4以及图1分析可以得出以下结论：的陶粒混凝土拌合物的净用水量以及不同龄期的抗压强(1)当陶粒混凝土的胶凝材料用量一定时，随着粉煤度值见表4。灰掺量的增加，陶粒混凝土达到180220mm的坍落度时所需要的净用水量随之减少，总体呈现出不同程度的下3．1胶凝材料用量和粉煤灰掺量对陶粒混凝土工作降趋势。其中在胶凝材料总量为300kg／m。且粉煤灰掺量性能的影响为0时混凝土净用水量达到最大，为151kg／m，，

8、当粉煤利用不同掺量的粉煤灰制备陶粒混凝土，测试其坍灰掺量依次为15％、30％和45％时，其各自陶粒混凝土落度工作性。胶凝材料用量不同时，试验测得不同粉煤拌合物的最大净用水量分别达到145kg／m、126kg／m和灰掺量下混凝土拌合物的净用水量变化情况，如图1所示。119kg／ms，相比较未掺加粉煤灰的陶粒混凝土拌合物，2COALASH5／2015其净用水量分别减少了4．0