粉煤灰混凝土
粉煤灰混凝土是指以一定量粉煤灰取代部分水泥配制而成的混凝土。
一、粉煤灰的技术要求
粉煤灰的技术性能和主要功能在“水泥”一章中已有阐述,在混凝土中的主要功能是利用其火山灰活性、玻璃微珠改善和易性及粉末效应。根据《粉煤灰混凝土应用技术规程》(GBJ146—90)和《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596—96),粉煤灰按其品质指标分为三级,见表4-24。
Ⅰ级灰的品位较高,具有一定减水作用,强度活性也较高,可用于普通钢筋混凝土,高强混凝土和后张法预应力混凝土。Ⅱ级灰一般不具有减水作用,主要用于普通钢筋混凝土。Ⅲ级灰品位较低,也较粗,活性较差,一般只能用于素混凝土和砂浆,若经专门试验也可以用于钢筋混凝土。
二、粉煤灰取代水泥的最大限量
混凝土中掺入粉煤灰后,虽然可以改善混凝土的某些性能(降低水化热、提高抗侵蚀性、提高密实度、改善抗渗性等),但由于粉煤灰的水化消耗了Ca(OH)2 ,降低混凝土的碱度,因而影响了混凝土的抗碳化性能,减弱了混凝土对钢筋锈蚀的保护作用。为了保证混凝土结构的耐久性,GBJ146—90中规定了粉煤灰的最大限量,见表4-25。
水下混凝土,地下混凝土,压浆混凝土
三、粉煤灰混凝土配合比设计
粉煤灰混凝土配合比的设计是以普通混凝土初步计算配合比为标准,按等和易性、等强度原则,用超量取代法、等量取代法或外掺法设计计算,再经试配调整确定。最常用的方法是超量取代法,其配合比设计的基本原理如下。
1.按表4-25选择粉煤灰取代率(f)。
2.计算粉煤灰混凝土中水泥用量(C)。
(4-39)
式中:C0——每m3混凝土初步计算水泥用量(kg)。
3.按表4-26选择超量系数(K)。
4.计算1m2混凝土中的粉煤灰用量F(kg)。
(4-40)
5.计算超量部分粉煤灰的体积(VR)。
(4-41)
式中:和分别为粉煤灰和水泥的密度。
6.计算细骨料(砂)用量。根据粉煤灰混凝土的设计原理,要扣除与粉煤灰超量部分等体积的砂。按下式计算:
(4-42)
7.水和粗骨料用量保持不变。
四、粉煤灰混凝土的主要技术性质
1.粉煤灰混凝土的施工和易性优于普通混凝土,可泵性明显改善,特别是较易振捣密实,均质性良好,因而抗渗性能较好。
2.粉煤灰混凝土的水化热较低,较适合于大体积混凝土工程。
3.粉煤灰混凝土的抗侵蚀性能较好。
4.粉煤灰混凝土的碱度降低,故抗碳化性能下降,对钢筋的保护作用有所下降。
5.粉煤灰混凝土的早期强度较低,后期强度增长较大,因此,地下结构和大体积混凝土宜采用56天、60天或90天作为设计强度等级的龄期,地上结构有条件的也可采用56天或60天龄期。对堤坝及某些大型基础混凝土结构甚至可以采用180天龄期。