高掺量粉煤灰路面混凝土研究论文

下面是中达咨询给大家带来关于粉煤灰混凝土的应用及应注意的问题，以供参考。众所周知，粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能。一、改善混凝土的工作性能混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰中含有的球状玻璃体,填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。这些都有效提高了混凝土的流动性。由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。二、提高混凝土的耐久性粉煤灰的加入可以改善混凝土中砂子级配,填充混凝土部分空隙,提高了混凝土的密实度。另外,粉煤灰的二次水化后生成的C-S-H填充了混凝土中的粗大毛细孔,进一步提高了混凝土的密实度。从而提高了混凝土的抗渗性和抗化学腐蚀性等,使混凝土的耐久性得到提高。粉煤灰的火山灰化学反应,消耗了混凝土中大量的Ca(OH)2和游离CaO,可以减少硫酸盐侵蚀混凝土生成钙矾石的机会,也可以非常有效地抑制碱骨料反应,从而避免混凝土发生膨胀破坏。粉煤灰的水化反应消耗了混凝土中的Ca(OH)2会使混凝土孔隙水的碱性降低,而可能减弱钢筋表面形成的碱性保护膜,使粉煤灰混凝土的抗钢筋锈蚀能力有减弱趋势,但由于粉煤灰混凝土的密实性的提高,大大减小了氯离子侵入的可能,所以现有的实验和研究并未发现粉煤灰混凝土的抗钢筋腐蚀能力明显低于普通混凝土。三、提高混凝土的抗裂性能粉煤灰的掺入减少了水泥用量,从而减少水泥水化过程中的硬化收缩,事实上,粉煤灰混凝土的硬化收缩甚至是负的,也就是说它的硬化过程是微膨胀变形的,这对混凝土的抗裂性非常有利。粉煤灰二次水化的产物填充了混凝土的毛细孔,减少了混凝土中游离水的数量,阻断了泌水路线,这就大大减小了因泌水和水份蒸发引起的失水收缩。粉煤灰的应用提高了混凝土的密实性,也减少了骨料与胶合料间的沉缩变形。从而减少了混凝土的塑性收缩裂缝。粉煤灰水化后改善了混凝土的微观结构,增强了水泥石和骨料间的界面强度,减少泌水情况的发生,也减少了混凝土内部缺陷,这些都降低了混凝土内微裂缝出现的机率,提高了混凝土的抗裂能力。粉煤灰混凝土的水化热峰值比普通混凝土明显降低,峰值发生时间明显推迟,减弱了混凝土构件特别是大体积混凝土中的温度梯度,减少了混凝土的内外温差,从而减小混凝土中的拉应力,避免裂缝的出现。粉煤灰可以降低混凝土的早期强度,减小初期弹性模量,提高早期应力松弛能力,这对提高混凝土的抗裂性能有很大的好处。因为混凝土是一种弹、粘、塑性的混合体,收缩变形所产生的拉应力部分会被徐变松弛所释放,释放后的实际应力超过混凝土的抗拉应力后混凝土才会出现裂缝。四、提高混凝土的强度虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。另外,粉煤灰水化速度较慢,在相同水胶比的情况下可以使水泥的水化更充分,粉煤灰水化后产生的H2O又会促进水泥的继续水化,从而进一步提高了混凝土的强度。对于粉煤灰早期强度低的问题,一方面可以取较长时间的强度值作为评价混凝土强度等级的标准,如60d强度、90d强度等。另一方面,可以在加入粉煤灰的同时,再掺入活性较高的磨细矿渣粉,两种材料复掺后,在混凝土强度发展上能起到互补的作用。五、需注意的几个问题（一）粉煤灰在混凝土中的适宜掺量较小掺量的粉煤灰只是一定程度上降低了混凝土的水_化热,只有掺量超过25%时,粉煤灰对混凝土的性能才会有明显的改善,粉煤灰混凝土最佳掺量范围为30%-50%。但由于水泥本身所能提供的碱性环境是有限的,因此在未掺入粉煤灰活化剂的情况下,粉煤灰的掺量不宜大于20%,若要加大粉煤灰的掺量,就必须同时掺入粉煤灰活化剂。（二）粉煤灰混凝土的抗碳化问题粉煤灰的水化反应消耗了混凝土中的Ca(OH)2,使混凝土的碱性降低,会加大混凝土的碳化深度。虽然不能因碳化问题而影响粉煤灰的推广使用,但混凝土的碳化是混凝土耐久性的一个重要指标,应给予足够的重视。（三）粉煤灰的质量控制粉煤灰混凝土特别是大掺量的粉煤灰混凝土对粉煤灰的质量要求比较高,而粉煤灰的质量波动又比较大,电厂收集的可直接用于混凝土工程的只是很少数,这就要积极探索粉煤灰加工的先进方法,严格控制用于混凝土工程的粉煤灰质量。只有选择了质量稳定的粉煤灰,才能保证混凝土质量的控制,才能有效推进粉煤灰在混凝土中的大规模应用。六、结语粉煤灰作为一种活性矿物掺合料,对发展绿色高性能混凝土起到了越来越大的作用。粉煤灰是工业“三废”之一,所造成恶劣的环境污染长期困扰着我们。随着人们对粉煤灰研究和认识的深入,逐渐将其应用到工程领域,变废为宝。尤其在混凝土中,作为活性矿物掺合料得到了很大的开发和广泛的应用。粉煤灰在混凝土中的充分应用,既是提高和改善混凝土性能的需要,又是节能减排、保护环境,实现可持续发展的需要。开发利用大掺量粉煤灰绿色高性能混凝土,可以获得巨大的经济效益和社会效益,有着十分重大的意义。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

1、Nanguo Jin, Ye Tian and Xianyu Jin,Numerical simulation of fracture and damage behaviour of concrete at differentages,Computer and Concrete,4(3):221-241 JUN 2007 ,SCI收录。2、金南国、金贤玉、田野，“基于人工神经网络研究混凝土孔结构与强度关系”，“2006中国溶胶-凝胶学术研讨会暨国际论坛”《稀有金属材料与工程》增刊2，37:712-717, 2008.5,SCI收录。3、金南国、金贤玉、沈建、田野，“早龄期混凝土软化关系的数值分析”，浙江大学学报（工学版），第43卷第4期，2009年4月，P732-737，EI收录。4、金南国、金贤玉、田野、黄晓峰、赵一兵、何小勇，“自密实混凝土断裂性能的试验研究”，浙江大学学报（工学版），第43卷第2期，2009年2月，P366-369，EI收录。5、金南国、金贤玉、吴伟河、田野，“等效龄期法在混凝土早龄期温度裂缝控制中的应用”，浙江大学学报（工学版），第42卷第1期，2008年1月，P44-47，EI收录。6、金南国、金贤玉、田野，“受约束早龄期混凝土收缩开裂的理论预测和试验研究”，浙江大学学报（工学版），第41卷第9期，2007年9月，P1499-1502，EI收录。7、金南国、金贤玉、郭剑飞，“混凝土孔结构与强度关系模型研究”，浙江大学学报（工学版），第39卷第11期，2005年11月，P1680-1684，EI收录。8、金南国、金贤玉、郑砚国、荒牧军治，“早龄期混凝土断裂性能和微观结构的试验研究”，浙江大学学报（工学版），第39卷第9期，2005年9月，P1374-1377，EI收录。9、曲蒙、金南国（通讯作者）、金贤玉、田野，“早龄期混凝土三点弯曲试验梁断裂的数值分析”，浙江大学学报（工学版），第40卷第7期，2006年7月，P1224-1229，EI收录。10、田野、金南国（通讯作者）、金贤玉、金慧珍，“隧道复合式衬砌防水层破坏特性的里兹法分析”，浙江大学学报（工学版），第42卷第1期，2008年1月，P129-133，EI收录。11、田野、金南国、金贤玉，“混凝土特征拉应变随龄期发展规律研究”，浙江大学学报（工学版），第42卷第6期，2008年6月，P1077-1079，EI收录。12、张剑、金南国、金贤玉，“混凝土多边形骨料分布的数值模拟方法”， 浙江大学学报(工学版)，第38卷第5期，2004年5月，P581-585，EI收录。13、龚灵力、金南国（通讯作者）、何小勇、金贤玉，“基于骨料信息的自密实混凝土配合比设计新方法”，浙江大学学报（工学版），第44卷第4期，2010年4月，P826-830，EI收录。14、彭智、金南国（通讯作者）、金贤玉，“混凝土水分扩散表面因子理论模型与验证”,浙江大学学报（工学版），第44卷第10期，2010年10月，P2010-2015，EI收录。15、蒋梅玲、金贤玉、田野、金南国,“基于断裂力学和损伤理论的混凝土开裂模型”， 浙江大学学报（工学版），第45卷第5期，2011年5月，P2080-2015，EI收录。16、成盛、金南国（通讯作者）、田野、金贤玉，“混凝土裂缝特征参数的图形化定量分析新方法”， 浙江大学学报（工学版），第45卷第5期，2011年5月，P2090-2095，EI收录。17、付传清、金贤玉、田野、金南国、顾祥林，多场耦合作用下氯离子分布场的数值模型. 东南大学学报（自然科学版）增刊，2010（40），P119-125.EI收录。18、金南国、金贤玉、钱在兹，“早龄期混凝土静力与动力损伤特性的试验研究”，浙江大学学报No.3，Vo1.31，May.1997年，P372-379，EI收录。金贤玉、钱在兹、金南国，“混凝土受火时温度分布的试验研究”，浙江大学学报No.3，Vo1.31，1996年5月。45、金南国，“检测混凝土强度的胶粘拉拔法可靠性研究”，浙江大学学报No.5，Vo1.31，Sept.1997年，P648-654。46、钱晓倩、金南国，“硅藻土预处理增强工艺和机理研究”，浙江大学学报No.5，Vo1.31，Sept.1997年，P638-644。47、夏天、金南国（通讯作者）、王狄龙、徐雅娟，“矿物对混凝土中钢筋锈蚀的试验研究”，低温建筑技术,2011,(6)。48、金南国、钱匡亮、孟涛，“高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨”，实验室研究与探索，第28卷第9期总第162期，2009.9，p111-112、116。49、钱晓倩、韩康强、金南国、程功，“水泥搅拌桩增强节材新配方研究”，浙江省第五届土力学及基础工程学术研讨会论文集，1992年12月。50、金南国、曾文锦，“胶粘拉拔法测定混凝土强度的试验研究”，混凝土与水泥制品，1994年，P16-18。51、钱晓倩、金南国，“硅藻土墙体材料试验研究”，硅酸盐建筑制品，1994年5月。52、金南国、钱晓倩、韩康强，“高掺量粉煤灰混凝土试验研究”，第一届全国固体废渣利用学术讲座及研讨会论文集，1994年5月。53、钱晓倩、金南国，“硅藻土增强机理研究”，全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集，1994年10月。54、钱晓倩、金南国，“水泥搅拌桩复合添加剂SN201试验研究”，浙江省第六届土力学及基础工程学术研讨会论文集，1994年11月。55、钱晓倩、金南国，“预处理增强硅藻土制品工艺研究”，保温材料与节能技术，1995年1月。56、金南国、钱晓倩，“掺复合添加剂粉煤灰混凝土试验研究”，混凝土，1995年，P45-47。57、钱晓倩、金南国，“国内外硅藻土制品研究现况和发展趋势”，材料科学与工程，1995年3月。58、金南国、钱晓倩，“高掺量粉煤灰混凝土强度发展规律初探”，浙江建筑，1996年，P25-27。59、金南国、钱在兹、陆心贤，“建筑工程中高效使用新技术”，工程力学增刊，1998年1月，P589-592。60、Nanguo Jin and Xingjiang Lu，An universal failure criterion for concrete， Theories and Application of Structure Engineering，1998.8，P224-232。61、金贤玉、金南国，“外界力引起的钢筋振动对早龄期混凝土影响的试验研究”，工程力学增刊，1999年Vo1.2，P116-121。62、金贤玉、金南国，“早龄期粉煤灰混凝土损伤特性的试验研究”，工程力学增刊，1999年Vo1.2，P122-126。63、金南国、金贤玉，“胶粘拉拔法检测混凝土强度新技术研究”，建筑技术，2003年1月，P58-59。64、金南国、黄竹也、冯国荣、范景峰，“激发剂在路面用大掺量粉煤灰混凝土中的试验研究”，混凝土，2003年2月，P37-39。65、金贤玉、沈毅、金南国，“应用双参数模型法研究早龄期混凝土断裂特性”，结构工程师增刊，2003年9月（第66卷第7期），P7-10。66、金南国、宋容光、王荣富、柯鹤新，“FJ1型激发剂在大掺量粉煤灰高强混凝土中的应用试验研究”，混凝土，总期号181，2004年11月，P35-37。67、金南国、金贤玉、沈毅，“双参数模型法研究早龄期混凝土的断裂性能”，混凝土，总期号178，2004-8-27，P6-10。68、金南国、乐进发、宣纪明，“拔出法检测混凝土强度研究进展”，混凝土，2005年3月（总第185期），P24-26。69、曲蒙、金南国、金贤玉，“早龄期混凝土单轴拉伸试验的数值模拟”，结构工程师，第21卷第6期，2005年12月，P50-55。70、池远东、金南国、金贤玉，“混凝土环收缩开裂试验研究及理论预测”，混凝土与水泥制品，2006年第2期（第148期），P1-4。71、黄华、金南国、郑砚国，“硼酸对于混凝土腐蚀影响的试验研究”，混凝土与水泥制品，2006年第3期（第149期），P14-16。著作：1、《土木工程材料》（副主编），本科生教材，浙江大学出版社，2003-03，本人字数13.6万字（总字数60万字）。2、《建筑材料》（副主编），自考教材，浙江科学技术出版社，2001-09，本人字数15.6万字（总字数54.6万字）。3、《建筑材料辅导材料》（副主编），自考教材，浙江科学技术出版社，2001-09，本人字数15万字（总字数46.9万字）。4、《建筑工程材料》（副主编），本科生教材，浙江大学出版社，2009-02，本人字数11.24万字（总字数53.5万字）。5、《建筑材料》（主编），高校土木工程专业规划教材，中国建筑工业出版社，2009-02，本人字数10.21万字（总字数45万字）。