不同掺量粉煤灰混凝土的强度试验研究论文
摘 要：粉煤灰作为工业废弃物之一，基于我国燃煤量较大，进而使得这一废弃物排量大，在占用大量农田土地的同时，也给环境带来了污染，而基于粉煤灰自身具有的活性效应等特点下，将适量粉煤灰掺入混凝土中，不仅能够取代水泥用量，同时还能够提高混凝土的抗压性与耐久性，进而为更好的践行绿色建筑之路奠定了基础。文章针对不同参量粉煤灰混凝土的强度进行了试验，以此来验证掺入适量粉煤灰能够提升混凝土性能。
关键词：不同参量粉煤灰；混凝土；抗压强度；优化配比；实验
将粉煤灰应用于建筑材料之中，能够将粉煤灰变废为宝，实现对环境的保护与能源资源的节约，但是，目前对粉煤灰的利用率水平较低，而基于粉煤灰本身所具有的火山灰活性，以其来替代部分水泥熟料的应用，通过适量粉煤灰在混凝土中的掺入来提升混凝土的性能，将为充分发挥出粉煤灰的利用价值奠定基础。为了更好的明确在混凝土中掺入粉煤灰的量，文章以试验的方式针对不同掺量粉煤灰混凝土的强度进行了试验验证。
1 实验材料与方案的制定
1.1 实验材料
水泥为普通硅酸盐水泥：P·O52.5；采用含泥量为2.5%的河砂，细度模数为2.6；碎石粒径为5-25毫米；引气减水剂，减水量为10%-15%；粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
1.2 实验方案的制定
基于该实验是针对不同掺量粉煤灰混凝土强度进行试验，因而在试验中，以粉煤灰掺量为10%、18%、25%的混凝土进行试配。基于混凝土搅拌工序下，结合混凝土本身的性能特点，定位水胶比的取值范围，在此基础上，对各组材料的用量进行定位，然后制作出立方体试件，规格为100×100×100（单位毫米），制作总数量为168个。在此基础上，通过温室养护后来对混凝土的耐久性进行检测，并基于3/7/14/20/28/60/90（单位d）这一龄期下对试件的抗压强度分别进行测试，并记录相应的测试结果以作分析之用。
2 实验结果与具体分析
2.1 实验结果
该试验的开展是基于当前工程应用下对混凝土所提出的规范标准下来展开的，在进行耐久性试验的基础上，以万能压力实验机来进行强度试验。
2.2 实验结果分析
混凝土本身的性能主要取决于原材料的性能、质量以及材料的配合比，同时还受到了掺合料以及养护、使用年龄等的影响。
基于不同掺量粉煤灰条件下对混凝土和易性所带来的影响角度下，在进行试验的过程中，粉煤灰的掺量为10%、18%、25%，针对刚搅拌完混凝土的塌落度进行测试，然后在1个小时之后针对塌落度损失程度进行测试。而通过试验表明，在混凝土中，以粉煤灰的掺入能够有效降低混凝土塌落度损失，针对新搅拌混凝土塌落度的测试，表明能够有效优化混凝土的和易性，这就能够为促使在实际应用混凝土施工的过程中，使用泵送混凝土将变得更加的容易，并有效降低混凝土出现离析的概率。
基于不同龄期下，不同掺量粉煤灰对混凝土抗压强度所带来的影响为：首先从试验数的结果看影响较大，具体而言，针对试验结果绘制出相应的抗压强度—时间曲线图，然后结合这一曲线图来对强度的分析。
针对相应强度的发展规律，从试验的结果可以分析出：在掺入粉煤灰后，在龄期增加的背景下混凝土的强度也随之上升，而在粉煤灰掺入量不但增加的条件下，混凝土的强度则随之下降，与普通的混凝土相比而言，基于同一龄期下，当粉煤灰掺入量不同时，相应混凝土抗压强度则呈现出了下降趋势。当3d下掺入10%粉煤灰后，混凝土的抗压强度下降量为7.82%，当掺量为18%时，强度下降为13.56%，当掺量为25%时混凝土强度下降为29.53%。因此，这就说明随着粉煤灰掺量逐步增加，相应混凝土的抗压强度随之下降，呈现出反比关系，而在28到90天这一龄期范围内，在粉煤灰掺量变化的情况下，混凝土强度在随之上升；基于90d时，当粉煤灰的掺量为10%时，与普通混凝土的强度相比，增加了1.56%；掺量为18%、25%时，混凝土强度开始下降，下降量为1.46%、9.82%。基于这一分析结果下表明：以Ⅱ粉煤灰与混凝土进行掺和，当粉煤灰的掺量在10%-18%之间时为合理掺量。
针对粉煤灰混凝土强度的发展进行推测，基于相应公式的带入下，通过计算表明误差较大，因此，在进行这一分析的过程中，借助Microcalo rigin 6.0来实现对相应强度测试数据进行处理分析，并绘制出相应的强度变化发展曲线图，明确混凝土强度与时间间所呈现出的关系后带入相应计算公式进行计算，结果表明能够有效解决误差过大的问题。
而基于该实验下，水胶比为0.32，在此基础上进行不同掺量粉煤灰混凝土强度的试验，并得到混凝土强度推算公式，但由于所受到的影响因素较多，所以难以避免的会存在一定误差。
对抗冻融与硫酸盐侵蚀的影响分析如下：通过试验结果表明与普通混凝土相比，在参入粉煤灰后，混凝土抗压强度损失率偏小，因此，这就意味着粉煤灰的`掺入能够有效提升混凝土的这两种性能。
3 作用机理分析
首先，在强化混凝土后期强度下，相应的作用机理为：基于原材料与环境条件一致的基本前提下，在掺入粉煤灰后，混凝土强度主要是受到粉煤灰火山灰效应的影响，当水解层没有被火山灰反应物充满，则混凝土强度就不会随着呈现出较大的增长幅度，反之混凝土性能将逐渐提升，而也正是基于这一作用机理下，促使掺入粉煤灰混凝土在早期呈现出的强度偏低，而进入到后期相应的强度随之增加。其次，优化混凝土耐久性机理。以适量粉煤灰的掺入，能够使得混凝土内部出现水化反应，相应水化物能够将混凝土内部结构所存在的孔洞等充满，进而提升混凝土强度，促使混凝土的抗腐蚀性、抗渗透性以及抗冻性随之得到强化，相应混凝土的耐久性也随之提升。因此，尤其是对于北方建筑而言，在进行桥梁等的施工中，混凝土作为主要结构材料，基于气候的影响作用下，可以适量粉煤灰的掺入来提升混凝土的性能，进而为延长建筑使用寿命并降低综合成本奠定基础。
4 结语
将粉煤灰掺入混凝土中，能够为优化并提升混凝土的性能奠定基础，通过提升混凝土的和易性来提高泵送效率，并降低离析问题与坍落度发生概率；同时，通过试验表明采用Ⅱ粉煤灰掺入到混凝土中，将掺入量控制在10%-18%时，掺入量较为合理，并能够实现C50混凝土的配置。通过与普通混凝土强度的对比分析表明，掺入适量粉煤灰为提升混凝土的耐久性、抗冻性以及耐腐蚀性等奠定基础，进而能够为当前建筑行业在践行绿色建筑发展之路的过程中，借助对粉煤灰的应用来提升工程的综合效益。
参考文献
[1] 鲁丽华，潘桂生，陈四利，张月.不同掺量粉煤灰混凝土的强度试验[J].沈阳工业大学学报，2009（01）.
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