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粉煤灰輕骨料混凝土綜合性能探究論文
摘 要：本文對比闡述了粉煤灰輕骨料混凝土與普通混凝土在抗凍、抗?jié)B、抗碳化和抗裂性能方面的優(yōu)勢, 供今后粉煤灰輕骨料混凝土的研究和工程應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞：輕骨料混凝土; 粉煤灰陶粒; 耐久性;
1 引言
粉煤灰輕骨料混凝土是將水泥、輕骨料、細(xì)骨料、礦物摻合料以及水 (有需要時加入特定的外加劑) , 按照一定的配合比配制而成的混凝土。在28天齡期的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下, 其干表觀密度大約在850 kg/m~1950 kg/m之間, 抗壓強度約在10MPa~30MPa之間, 導(dǎo)熱系數(shù)約在0.208 W/ (m·k) ~0.42W/ (m·k) 之間, 粉煤灰輕骨料混凝土除了具有抗裂、耐火、保溫、隔音等普通混凝土不可比擬的優(yōu)點以外, 最為令人關(guān)注的是其重量僅為普通混凝土的20%~40%, 這是在不斷提高對節(jié)能環(huán)保要求的21世紀(jì), 國內(nèi)外將粉煤灰輕骨料混凝土廣泛應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的重中之重。
2 抗?jié)B性能
粉煤灰輕骨料由細(xì)密的多孔結(jié)構(gòu)組成, 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通混凝土相比較, 水泥石部分差異不大, 但具有較少的沉降孔和接觸孔, 這些空隙的存在為混凝土提供了更多的存水空間, 這些水分會隨著混凝土養(yǎng)護齡期的不斷增長對混凝土產(chǎn)生養(yǎng)護作用, 粉煤灰輕骨料獨有的粗糙表面, 也會有利于水泥砂漿的粘結(jié)性能的提高, 使混凝土形成的更加密實, 而且使輕骨料表面的膠凝材料強度有所提高。這樣就會形成一個以水泥砂漿緊緊包圍住粉煤灰輕骨料的整體, 并且互相隔離, 致密, 不會有連續(xù)的滲水通道產(chǎn)生。相比之下, 普通混凝土的粗骨料表面更加光滑, 水泥砂漿很難對其有良好的包裹作用, 粘結(jié)性能較弱, 這個界面區(qū)會比較薄弱, 再由于外力、溫度以及濕度等變化的共同作用, 會形成有毛細(xì)孔連接的橋梁, 產(chǎn)生較多的原生缺陷, 水分會更加容易的進入到混凝土內(nèi)部, 這說明粉煤灰輕骨料混凝土的抗?jié)B性能比普通混凝土要好[4]。
3 抗凍性能
由于封閉均勻的孔隙存在粉煤灰輕骨料的內(nèi)部, 孔隙中會存有一部分水, 混凝土中由于會產(chǎn)生水化作用, 這一部分水分因此會進一步被消耗掉, 孔隙又會產(chǎn)生“微泵”作用, 可以降低輕骨料因本身吸水而產(chǎn)生凍脹破壞的機會, 這些因素有利于混凝土內(nèi)部壓力和膨脹壓力的減少, 凍融作用產(chǎn)生的水到冰的壓力也被大大緩沖, 在混凝土凍融過程中, 可以增加凍融膨脹的空間。對于具有多孔體結(jié)構(gòu)的普通混凝土, 其內(nèi)部的毛細(xì)孔是由于粗細(xì)骨料與硬化水泥漿體共同組成, 這樣的結(jié)構(gòu)體系促使普通混凝土的孔徑更大, 冰點更高, 密實度低, 與粉煤灰輕骨料混凝土相比, 普通混凝土具有更好的飽水程度, 當(dāng)外部產(chǎn)生的滲透水壓和凍融作用產(chǎn)生的膨脹壓力超過混凝土自身的抗拉強度時, 開裂就會在混凝土由內(nèi)到外產(chǎn)生, 隨著正負(fù)溫差的不斷作用, 最終導(dǎo)致混凝土破壞。
4 抗碳化性能
粉煤灰輕骨料表面粗糙, 強度高以及性能較好, 其表面的凹凸不平會牢牢的粘結(jié)住水泥漿液, 二者的緊密結(jié)合使得配制出的混凝土更加的密實, 產(chǎn)生的內(nèi)部孔洞就會相對變少, 加之混凝土內(nèi)部的堿性成分含量較多, 這樣就更加有利于提高粉煤灰輕骨料混凝土對有害介質(zhì)的侵入能力的抵抗。另外, 混凝土加入礦渣粉等礦物摻合料, 其細(xì)小的顆粒會不斷填補混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的空隙, 抵御外部氣體的侵入, 堅實的內(nèi)部組成對混凝土中含有的二氧化碳擴散產(chǎn)生了有效的抵御, 從而對粉煤灰輕骨料混凝土的抗碳化性能大大提高。表明混凝土的抗碳化能力與混凝土內(nèi)部的緊密程度有密切的聯(lián)系, 隨著混凝土密實度的提高, 抗碳化性能會越好, 最終影響混凝土的耐久性能。
5 總結(jié)
隨著地球環(huán)境問題的日益嚴(yán)重, 世界呼吁混凝土的綠色發(fā)展, 積極發(fā)展粉煤灰輕骨料混凝土不僅可以符合“4E協(xié)合” (即節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電和保護環(huán)境) 的原則, 循環(huán)再利用粉煤灰資源, 更大的節(jié)約我們的現(xiàn)有資源和能源, 而且滿足“綠色高性能混凝土”的要求, 更加有利于保護我們賴以生存的自然和社會環(huán)境, 走可持續(xù)發(fā)展的道路, 符合當(dāng)今社會的需求, 給我們的后代產(chǎn)生了良好的生存環(huán)境, 并可以滿足他們的需求。所以, 對粉煤灰輕骨料混凝土的加強研究與應(yīng)用是及其必要的, 對結(jié)構(gòu)使用壽命的延長, 節(jié)能、減排、環(huán)保, 對促進粉煤灰輕骨料混凝土的綠色發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義[5]。
參考文獻
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