粉煤灰与化学外加剂对商品混凝土性能的影响

摘　要：论述了粉煤灰、化学外加剂单掺和双掺后对商品商品混凝土工作性能及强度的影响，并讨论了它们在商品商品混凝土中的作用与机理。

关键词：粉煤灰；　化学外加剂；　商品商品混凝土；　坍落度

中图分类号：　TU528.52文献标识码：　A

商品商品混凝土一般采用泵送工艺，除了满足强度要求外，必须具有好的工作性能(坍落度和坍落扩展大)、而且保持好的工作性能力强(坍落度损失小)[1]。一般说来，商品商品混凝土中掺加粉煤灰与化学外加剂，不仅能节约水泥，降低商品混凝土成本，而且技术价值大[2]。商品商品混凝土需工作性好、坍落度损失小，尤其在夏天高温季节更重要。笔者主要研究粉煤灰、化学外加剂单掺和双掺后，在较高温度条件下对商品商品混凝土工作性及强度的影响。

1　试验用原材料

1)水泥(C)湖北华新水泥厂普通硅酸盐525#水泥，3d胶砂强度23.6MPa，28d胶砂强度54.7MPa，其化学成分见表1。

2)粉煤灰(FA)其化学成分示于表1，物理指标见表2。

3)化学外加剂　①高效减水剂(FDN)。萘系水剂，固含量33.4%，减水率16.8%，其厂家推荐掺量为(0.5～2.0)L/100kg水泥。②缓凝剂(RA)。葡萄糖酸盐水剂，固含量41.7%，其厂家推荐掺量为(0.1～0.15)L/00kg水泥。③缓凝减水剂(WRA)。改性木质素磺酸盐水剂，固含量36.3%，其厂家推荐掺量为(0.2～0.8)L/100kg水泥。

4)砂　湖北潮河黄砂，细度模数2.62，含泥量1.2%。

5)石　湖北乌龙泉碎石，5～31.5mm连续级配，含泥量0.2%，针片状含量3.2%。

2　试验方法

1)商品混凝土坍落度和扩展度　根据文献[3]进行坍落度测定。根据商品混凝土坍落试验后，商品混凝土的流淌面直径测定扩展度。

2)商品混凝土立方体试件抗压强度　根据文献[4]进行。

3　试验结果

试验所用的商品商品混凝土基准配合比示于表3，其中W/C=0.38，粉煤灰取代水泥率15%，超量系数取1.2。试验分别在20℃和35℃条件下进行。其中高效减水剂(FDN)的掺量为1.8L/100kg水泥；缓凝剂(RA)的掺量为0.125L/100kg水泥；缓凝减水剂(WRA)的掺量为0.5L/100kg水泥。

1)20℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂后，商品商品混凝土的工作性能随时间变化情况(见图1、图2)。

2)35℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂后，商品商品混凝土的工作性能随时间的变化情况(见图3、图4)。

3)20℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂搅拌成型商品混凝土后，在标准养护条件下商品商品混凝土的强度随时间的变化情况(见图5)。

4)35℃下单掺、双掺粉煤灰与化学外加剂搅拌成型商品混凝土后，在标准养护条件下商品商品混凝土的强度随时间的变化情况(见图6)。

4　讨　论

试验结果显示：商品混凝土单位用水量一定时，萘系高效减水剂具有显著的增大商品混凝土流动性效果，但商品混凝土坍落度和扩展度经时损失大；葡萄糖酸盐缓凝剂少量加入商品混凝土中，具有明显的降低坍落度和扩展度经时损失效果；缓凝型减水剂加入商品混凝土中，具有减水增塑作用又有缓凝保塑作用；粉煤灰作为活性矿物掺料，超量取代水泥时，尽管粉煤灰的减水效果不明显，但粉煤灰具有明显的降低商品混凝土坍落度和扩展度经时损失作用；高温条件下，商品混凝土坍落度和扩展度经时损失更大。

具有减水作用的表面活性物质定向吸附在水泥颗粒表面，使水泥粒子呈现电负性。随着水泥的水化，水泥粒子的电性被中和，Zeta电位降低，颗粒间的静电排斥作用减弱，凝聚作用增强。这是商品混凝土坍落度损失的主要原因[5]。因而，降低商品混凝土坍落度损失的方法主要有两种：一是不断补充减水剂，工程应用中可通过掺加缓释型减水剂来实现；二是通过掺入缓凝剂抑制水泥水化来实现，但可能降低商品混凝土的早期强度。商砼站配制商品商品混凝土常用这种方法保持商品混凝土的工作性。关于粉煤灰在商品混凝土中能起到降低坍落度和扩展度损失的作用，文献上研究的并不多。鉴于粉煤灰降低商品混凝土早期强度，又具有保塑功能，类似缓凝剂在商品混凝土中的影响。作者较详细地测试了粉煤灰的化学成分。

其中，硫、磷较多。作者认为，粉煤灰含有硫酸盐，能不断补充到溶液中去，起到延缓水泥水化作用，特别是对铝酸盐水泥矿物而言。磷酸盐是硅酸盐水泥的有效缓凝剂，粉煤灰中的磷物质慢慢释放到商品混凝土拌和物中，起到了缓凝作用。试验结果证实，粉煤灰与高效减水剂、有机缓凝剂共同作用于商品混凝土，在较高温度下，也能配制工作性好(大流动)、坍落度和扩展度经时损失小的优质商品混凝土。

不同温度下搅拌成型的商品混凝土，在养护条件、配合比等相同条件下，各龄期的强度相当，说明早期商品混凝土成型的温度条件，明显影响商品混凝土拌合物的塑性，但对后期相同条件下商品混凝土的硬化性能影响并不大。

5　结　论

a.萘系高效减水剂对商品混凝土具有增塑作用，但商品商品混凝土坍落度和扩展度经时损失大。葡萄糖酸盐缓凝剂降低商品混凝土早期强度，但明显减少商品商品混凝土坍落度和扩展度经时损失。缓凝型减水剂在商品混凝土中具有减水增塑作用又有缓凝保塑作用。

b.粉煤灰中含有硫、磷，在商品商品混凝土中缓慢释放，具有明显降低商品混凝土坍落度和扩展度经时损失作用。

c.使用粉煤灰、高效减水剂与有机缓凝剂，在较高温度下，能配制出工作性好、坍落度和扩展度经时损失小的优质商品商品混凝土。

编辑：小薇