粉煤灰掺量对混凝土裂缝的影响

粉煤灰掺量对混凝土裂缝的影响2012-06-0922:42:54|分类：施工工艺|举报|字号订阅粉煤灰的掺量对混凝土裂缝的影响山东亿辰混凝土有限公司赵恒树粉煤灰是大型电厂燃烧粉煤经除尘设备而收集到的微细颗粒，该物质具有较高的活性，把它掺入水泥或混凝土中，即节约了水泥熟料，又降低了工程成本，还减少了对环境的污染。因此，好的粉煤灰现在已经供不应求。下面就详细论述粉煤灰的掺量对混凝土裂缝的影响：一、粉煤灰的掺入有利于减少混凝土收缩。I、Ⅱ粉煤灰在微观下是球形颗粒，并且比水泥细，在泵送混凝土中掺入适量的好粉煤灰会明显地增加混凝土拌合物的流动性，还有明显的减水作用。在混凝土拌合物中减少了用水量，就会减少硬化混凝土的自收缩和干缩。二、降低大体积混凝土的水化热在大体积混凝土中掺入40%以内的I、Ⅱ粉煤灰，可明显降低大体积混凝土构件的中心温度，因为粉煤灰自身并不水化，它只能与水泥的水化物发生化学反应生成具有较高强度的晶体。因此，掺有粉煤灰混凝土的水化过程是水泥与水反应生成硅酸钙和氢氧化钙等凝胶，然后再由上述凝胶与粉煤灰中的活性成分反应生成具有较高强度的晶体。当粉煤灰掺量较大时，早期强度（3天、7天）较低，但后期强度（60天、90天）的增长量较大。由于大掺量粉煤灰混凝土中的水泥熟料相对较少，早期的水化速度较慢，推迟了大体积混凝土中心温峰的到来，也就会明显降低大体积混凝土中心温度的峰值，对于防止大体积混凝土因温差过大导致的混凝土表面裂缝是很有好处的。在《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009中4.3.1条第4款明确规定：“粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%”。注意：此处对粉煤灰掺量的限制是使用了“不宜”，而不是“不得”，如果采用高效减水剂，粉煤灰掺量仍可提高。2010年秋，中国商品混凝土杂志编辑部在武汉召开了“商品混凝土技术经验交流会”，会上有一位教授作了一篇“关于大掺量粉煤灰的研究”报告，他验证了掺入60%的粉煤灰，每方混凝土的用水量为130公斤时配制出C40泵送混凝土。但也有研究表明，粉煤灰掺量过大时混凝土的碳化速度加快，对混凝土的耐久性不利。因此，规范规定粉煤灰掺量不宜大于40%也是科学合理地。三、有利于提高混凝土的抗渗性和耐久性使用I级粉煤灰时，其颗粒明显细于水泥颗粒。当前I级粉煤灰的比表面积为400㎡/kg以上，而现在用量最大的P.O42.5水泥的比表面积为360㎡/kg左右。在泵送混凝土中掺入20~40%的粉煤灰，其细颗粒可以填充到水泥颗粒之间，这就会使得浇筑成型的混凝土更加密实，其抗渗性就会大大提高。抗渗性提高后，其耐久性增加。四、关于对粉煤灰掺量不大于15%的看法在上个世纪八、九十年代，粉煤灰的应用还比较少，应用技术也还在研究过程中，粉煤灰掺入混凝土中比例被限制在15%以内，掺入方法分为等量替代法和超量替代法，即等量替代法可用粉煤灰等量代替水泥，超量替代法必须用1.2到1.8份的粉煤灰去替代1份的水泥。在2005年，临沂市建设局质量安全管理处的领导编制了“预拌混凝土质量管理办法”，其中有一条就是为了防止混凝土出现裂缝，粉煤灰的掺量不得大于15%，此规定是沿袭了上个世纪的某些规定，而不适合现代预拌混凝土的实际。由于当前在预拌混凝土中已经普遍使用了高效减水剂和高效泵送剂，每方混凝土用水量由以前的180公斤以上降低到170公斤以下，所以在泵送混凝土中掺入20~50%的优质粉煤灰是比较合理的。五、粉煤灰的掺量与混凝土的强度等级有关因为P.O42.5级水泥的质量比较稳定，有利于混凝土的质量控制，所以在设计低等级混凝土配合比时，就必须大量掺加粉煤灰来调整混凝土的强度等级，并能符合泵送要求。当设计C30以上混凝土配合比时，粉煤灰的掺量就相应减少到20%或以下。结论综上所述，在混凝土中掺入20~50%优质粉煤灰对混凝土拌合物的和易性和工作性是很有利的，并且对减少混凝土的裂缝也是很有利的，合理地在混凝土中掺入优质粉煤灰不会加大混凝土的收缩裂缝