1、 粉煤灰混凝土抗渗性能的研究摘要：文章通过对粉煤灰混凝土试块进行的试验，探讨了粉煤灰对混凝土的抗渗性能的影响。 关键词：粉煤灰；混凝土；抗渗性 0引言 中国是世界上最大的生产和消耗煤炭的国家。特别是改革开放以来，电力工业迅猛发展，导致粉煤灰排量逐年锐增。若对粉煤灰综合利用不加大研究和处理力度，将会给能源生产、资源利用和环境保护带来不可估量的严重后果。在建筑业中，我们采用了把粉煤灰掺入到混凝土中以改善混凝土的某些主要技术性能的技术来达到提高性能、降低造价、废物利用、有效环保的目的。 粉煤灰作为一种掺和料作用于混凝土不但可以减少混凝土的收缩，节约水泥，还可以调节混凝土拌合物的和易性，改善硬化混凝土
2、的各种性能，因此得到广泛的应用。通过对粉煤灰混凝土的抗渗性能进行试验表明，在混凝土中掺入粉煤灰，既起到微细集料的作用，又可以改善界面微观结构，细化了孔结构，再加上他的活性效应，能改善混凝土的性能。减水剂的加入可以使水泥颗粒分散，改善混凝土拌合物的和易性，因而减少拌合用水量，使硬化混凝土中毛细孔数量相应减少，毛细孔更加均匀，分散，降低渗透性和扩散性。提高了混凝土的抗渗性能，能防止和减少水和各种侵蚀介质的渗入，从而有效地提高耐腐蚀性；并相应减少了水的冻融循环导致混凝土破坏的可能性，提高了抗冻性。 本文采用双掺的方法来配混凝土，即在混凝土中添加了一种减水剂和粉煤灰。 1 试验材料的选择 1.1 粉煤
3、灰 本实验采用二级磨细粉煤灰，技术要求，主要性能。 1.2 水泥 水泥采用42.5 普通硅酸盐水泥。 1.3 细骨料 细骨料采用细度模数 2.7 的中砂。性能指标，筛析结果。 1.4 粗骨料 粗骨料采用 Dmax=20mm 的碎石。1.5 外加剂 外加剂采用以优质高效减水剂为主剂配制的高性能混凝土泵送型高效减水剂。减水率 20%，掺量为水泥用量的 1%。 1.6水饮用水 1.7 检测依据 粗、细骨料按 GB/T14685-2001、GB/T14684-2001，水泥检验依据 GB175-1999 进行。 2 试验方法 我们选用二级磨细粉煤灰，细度模数 2.7 的中砂，粗骨料采用Dmax=20m
4、m 的碎石，水泥为 42.5 普通硅酸盐水泥，按照普通混凝土配合比设计规程配制。 根据普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法（GBJ82-85 ）规定，混凝土抗渗性能测试即混凝土抗渗标号测定，要求采用顶面直径为 175mm、底面直径为 185mm、高度为 150mm 的圆台体标准试件，按规定方法成型，养护混凝土试块，以 6 个为一组。试件养护至实验前一天取出，将表面晾干，然后将试件侧面在加热熔化石蜡松香液中滚涂均匀，切莫使蜡液流淌与试件的顶、底面上，随即通过压力机将试件压入经预热（约 50 度）的抗渗试件套模内，进行密封冷却后即可解除压力。然后排除抗渗仪管路系统中的空气，并将密封好的试件安装在抗
5、渗仪上，检查其密封情况。试验时起始水压为 0.1MPa，以后每隔 8 个小时增加水压0.1MPa，并随时注意观察试件端面渗水情况。当 6 个试件中有 3 个试件端面出现渗水时，即可停止试验，记下此时的水压，除此之外，我们还通过试验了解了温度对普通混凝土和掺粉煤灰混凝土的影响. 3 试验结果与讨论 普通混凝土抗渗性较差，主要是由于其内部存在有连通的渗水孔道，这些孔道主要来源于水泥浆多余水分的蒸发和泌水后留下的毛细孔道，以及粗颗粒下缘聚集的水隙。而当在混凝土中掺入粉煤灰，由于粉煤灰的火山灰反应，生成水化硅酸钙，填充在其中孔隙中，因而增强了抗渗能力，且随粉煤灰掺量的增加，粉煤灰混凝土的抗渗性能也将提
6、高。另外温度的提高也有利于粉煤灰的水化，因而也将提高粉煤灰的抗渗性，而养护温度对混凝土的抗渗性影响则不明显。 试验结果表明，粉煤灰超量取代水泥，会引起混凝土早期强度降低，在掺入高效减水剂后，粉煤灰混凝土早期强度虽不及基准混凝土强度，但强度提升速度快，而且后期仍然有增长趋势，到 28d 龄期已基本接近基准混凝土强度，本次试验所掺入的高效减水剂，激发剂中的 Na2SO4 与水泥水化生成Ca（OH ）2 发生反应，生成物中的 Ca2SO4 的活性好，分散性高，更容易生成钙矾石，使自由水变成结合水，有利于混凝土的强度的提高，生成物中 NaOH 使液相碱度提高，从而加快了粉煤灰的火山灰反应，生成了低碱度
7、的水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石，使Ca（OH ）2 显著减少， Ca（OH ）2 是片状晶体，为混凝土中的薄弱环节，由于上述反应消耗了部分 Ca（OH ）2，因此，有利于提高粉煤灰混凝土的抗压强度。 与基准混凝土相比，粉煤灰混凝土的抗渗性能优于基准混凝土，本次试验由于粉煤灰混凝土试件和掺复合外加剂粉煤灰混凝土试件的抗渗试验水压已超过要求抗渗等级的150%。粉煤灰混凝土抗渗性能显著提高的原因是：粉煤灰改善和易性，容易浇捣密实，使混凝土结构密实度提高，掺入高效减水剂后，粉煤灰混凝土的工作性能进一步改善，硬化混凝土密实度进一步提高，特别是胶凝材料水化的程度大幅度提高，由于高效减水剂减小了混凝土的泌水性，而粉煤灰中活性成分与水泥组分在外加剂的激发下发生二次水化反应，生成了低碱度的水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石，使 Ca（OH ）2 显著减少，C-S-H 凝胶体增多，这些凝胶物质能够细化和堵塞混凝土的渗水通道，这对于提高混凝土的抗渗性起到有益的作用。 4 结束语 在混凝土中同时添加高效减水剂和粉煤灰的双掺方法可以提高混凝土的抗渗性能及力学性能，使混凝土的总孔体积降低，开口孔体积减少，因而减少了渗透通道，提高了抗渗性能。除此之外，粉煤灰的掺入取代了部分水泥，还可以降低混凝土反应的水化热，当粉煤灰的掺入量较大时，他还抑制混凝土中的碱骨料反应，且随着粉煤灰掺量的提高，这种抑制作用也越大。
