粉煤灰对硅酸盐水泥水化的影响

粉煤灰对硅酸盐水泥水化的影响摘要通过测量数据的基础上获得的研究表明，粉煤灰对硅酸盐水泥熟料水化的影响，主要是在初始阶段。考虑到粉煤灰活性成份，被添加在不同水/水泥比例的硅酸盐水泥中。测定水化热所在的环境温度控制在20℃。测量非蒸发的水含量和矿物组成。研究数据表明，参加水化反应的粉煤灰的量在初始阶段很少，而7天后变得更多。由于水化反应是一个持续的过程，粉煤灰表面组成部分包括钙，氧，硅，铝，碳等对其稳定的结构造成破坏。此外，玻璃微珠表面变粗糙并粘结融合。关键词：水化热；一阶和二阶导数治愈；硅酸盐水泥；粉煤灰中图分类号：TU525文献标识码：A文章编号：1671-4431(2010)17-0099-041绪论随着社会各行业的发展，粉煤灰已被广泛应用在各个方面，因为它减少了混凝土材料的费用，节约能源和资源，减少了环境问题。作为水泥主要成分之一使水泥基复合材料水化过程更复杂，因为它包括很多不固定SiO2和Al2O3，因此具有较高的活性[1]。粉煤灰水泥水化更重要的阻碍在水/水泥比[2]。利用粉煤灰产生的效益包括：1)粉煤灰的综合效率不能完全用单一效率的百分比所替代。2)粉煤灰在混凝土中的主要影响包括三个方面，通常被称为形态效应，火山灰效应，微集料效应[3]。形态效应表明矿物粉末材料产生的影响源于形状。结构和表面颗粒和颗粒大小区分伽玛特性[4]。火山灰效应表明活性因素包括两方面：(1)粉煤灰有很强的火山灰效应，Ca（OH）2能够影响其活性。(2)它可以促进水泥水化[5,6,7]。微集料效应主要表现在三个多方面：(1)粉煤灰中玻璃微珠的强度很高，超过700兆帕。(2)粉煤灰颗粒具有良好的界面性能。(3)粉煤灰具有良好的分散性，提高混凝土的硬度和均匀性，并填补细毛孔和硬化混凝土中孔隙[8，9]。即使可能有较高的强度和耐久性。粉煤灰有一个相对稳定的表面结构，包含Si—O—Si和Si—O—Al，粉煤灰的火山灰效应启动缓慢，直到几个星期之后粉煤灰的水化没有任何重大的进展程度。本文提出的研究目标是在不同时期的特点粉煤灰的影响。该研究的重点是获得之间的水化及水化热的程度的关系。实验测定内容包括红外光谱，扫描电镜和非蒸发水量，水分含量是用来调查粉煤灰对硅酸盐水泥熟料的水化的影响。2实验内容2.1材料这项研究使用的材料包括湖北华新水泥股份有限公司的订单42.5水泥熟料和I级粉煤灰。其化学成分和所有的胶凝材料的物理性能见表1订单42.5是水泥熟料作为基本的胶凝材料。加入粉煤灰作为水泥在5％（FA5）和10％（FA10）水平部分取代胶凝材料的总重量，在控制水泥熟料的比较。，分别进行测试在水/水泥比（W/b）0.25和1.0热量计和非蒸发水含量。大多数测试运行时间为140h。此外，一部分进行192h在观察现象。表1化学组成和物理性质订单42。5水泥熟料和粉煤灰/％P.O.42.5CementClinkerFlyAshSiO221.3549.669Al2O34.6735.125Fe2O33.314.197CaO62.603.088MgO3.080.821K2O0.541.171Na2O0.210.372TiO20.271.687SO32.250.567P2O50.100.447BaO0.0410.466ZnO0.0640.133MnO0.180.044SrO0.130.083PbO0.0230.029Cl0.031—NiO—0.031CuO—0.023Ga2O3—0.012ZrO2—0.063物理性质:烧失量为0.951.97平均粒径/μm的0.110.12堆积密度/（克•厘米3）3.12.62.2实验方法蒸发水含量的测在有以下步骤。无水乙醇是分别在1小时，2小时，3小时，6小时，12小时，1天，第2天，3天，4天，5天，6天，7天，14天，28天用来终止水泥熟料水化。然后把这些样品在105℃静置24h。在环境温度下燃烧，称量燃烧前后的重量。水化热要在恒温下测量。在这项研究中的水化热测量是在恒定的条件下进行的（20±0。1）℃。量热计为热电传导型，连接计算机接口采集数据。每个测试包括800克样本，混合，然后才放入真空瓶。真空瓶温度控制在（20±0。1）℃。数据采集是在同一时间启动，并记录温度和时间。对结果进行重复性检查。重复试验结果表明，总误差在5％以上。热速率在最初几分钟有所不同，但经过40分钟的比率基本相同。3结果和讨论3.1粉煤灰对水化的影响粉煤灰的混合物水化热图所示的结果在图.1和图.2。在W/B比为0.25（图1（a）和图1（b））粉煤灰混合料始于约2小时的加速期，该延迟效应更为明显，大约4小时。更何况，在对普通水泥水化热率已经超过了5〜7小时粉煤灰的混合物，关于加速期结束。这些速率在40小时后稳定。结果表明，延缓水化粉煤灰在初始阶段主要是在休眠和加速时期。在W/B比为1.0（图1（c）和图.1（d））的延迟效应更为明显。粉煤灰混合料开始它的加速度约为1.5小时，结束于12小时。这些速率在60小时后稳定。与普通水泥相比，在FA5和FA10峰高（图1（c））进入衰退下降，而峰全部数量已经超过了普通水泥水化由于产品之间的反拨，包括钙（OH）2和粉煤灰。研究表明在W/B比为1.0的粉煤灰比0.25的粉煤灰混合更均匀。此外，火山灰效应开始加速，由于其中Ca（OH）2和高W/B比值。表1水泥和粉煤灰混合物的水化热(a)W/B=0.25,水化时间：138h(b)W/B=0.25,水化时间：24h(c)W/B=1.0,水化时间：138h(d)W/B=1.0,水化时间：24h表2水泥和粉煤灰混合物的热量（a）W/B=0.25,水化时间：138h(b)W/B=1.0,水化时间：138h3.2非蒸发水量非蒸发水含量结果在W/B=0.25时。如图.3。在W/B比0.25（图1（a）和图.1（b））粉煤灰混合料始于约2小时的加速期，这正好是放热率。在长期的非蒸散粉煤灰混合料水含量越来越接近普通水泥的。当水化热达到最大，粉煤灰混合料的非蒸发水含量也达到最大值左右。4结论根据本研究获得的结果，它已经表明，除了延缓粉煤灰休眠期和加速粉煤灰水泥水化灰，特别是在W/B=1.0，在W/B比1.0粉煤灰混合料的加速开始较早，结束最晚在0.25。结果也是显示同样的趋势非蒸发水含量在0.25。这些曲线稳定，在40小时后0.25时60小时为1.0由于水之间适当的反应，粉煤灰和水泥。致谢这项研究已经部分由国家财政支持基础科学研究项目（公关中国），有关“基本在环保混凝土（2009CB623201）的研究。参考文献[1]曹楚南，孙伟，秦ħG的论加强和粉煤灰高体积碾压混凝土粉煤灰效应研究[J]。水泥与混凝土研究，2000，1（30）：71275。[2]LanganBW,WengK,WardMA.硅灰和粉煤灰对硅酸盐水泥水化热的影响研究[J]。水泥与混凝土研究，2002，7（32）：104521051[3]GaneshBabuK,SivaNageswaraRaoG.效率粉煤灰在混凝土中的研究[J]。水泥与混凝土复合材料，1993，4（15）：2232229。[4]WangAQ,ZhangCZ,SunW.粉煤灰的影响：一，粉煤灰研究[J]形态的影响。水泥与混凝土研究，2003，12（33）：202322029。[5]WangAQ,ZhangCZ,SunW.粉煤灰的影响：二。在粉煤灰活性的影响[J]。水泥与混凝土研究，2003，11（34）：2023-2029[6]HewlettPC.Lea的水泥和混凝土化学[M]。4版。，威利父子公司，纽约，1998年：471-632。[7]WattJD,ThroneDJ.煤粉的组成和煤灰火山灰性能：二。粉煤灰火山灰特性[J]石灰砂浆强度试验确定。应用化学，1965（12）：595-604。[8]WangAQ,ZhangCZ,SunW.粉煤灰效应：三。在粉煤灰微团聚体的影响[J]。2003年，11（34）：2061-2066[9]DanshenS.粉煤灰混凝土[M]。北京：对中国铁道出版社，1989