大摻量粉煤灰高性能混凝土

時間：2014-05-14 10:52:31

作者：世邦機器

大摻量粉煤灰混凝土（HVFAC)一般指粉煤灰摻量大于30%的流態(tài)或插入振動的混凝土。其主要特點為：更多地節(jié)約水泥和處理電廠廢棄物，可節(jié)能、節(jié)約資源和改善溫室效應；降低混凝土材料成本；降低混凝土水化熱；提高混凝土抗?jié)B性，抗Cl-離子滲透和化學腐蝕及堿集料反應的能力；早期強度相對較低；抗鹽凍剝蝕性能差。

1978年，英國開始研究摻40%粉煤灰的HVFAC在結構混凝土中的應用。美國于1984年開始研究HVFAC。粉煤灰磨機是粉煤灰粉磨設備的一種。加拿大CANMET(礦物研究所）1985年開始研究HVFAC，并在1987年成功開發(fā)了粉煤灰摻量為50%～60%高塑性HVFAC，并實際應用于加拿大電信部某一大型衛(wèi)星發(fā)射臺基矗日本亦在20世紀80年代研制HVFAC，其特點為粉煤灰與礦渣粉復合，總摻量進一步提高到75%〜80%。

現(xiàn)已在國外工程中得到實際應用，如英國在1979～1987年間，先后將HVFAC成功地用于Milton大壩；Heathrow機場路面；Mumstrongle船瑪滑道；Wincaton污水處理廠給水塔；Did-cot電站儲煤廠重載地坪及儲油罐底部與壁以及南威爾斯Gmngetown的高架橋，粉煤灰摻量(體積比）為40%〜80%，28d強度為25～70MPa，坍落度為25～150mm;②加拿大在一幢7層高的綜合樓中應用了HVFAC，摻量達55%，混凝土總方量為2.6萬m3，120d強度達50〜72MPa,在另一幢22層辦公樓的鉆孔沉箱樁中也應用了配比與綜合樓基本相同的HVFAC，實測28d強度為51MPa。與巖石粘結強度達3MPa，超過設計值2.5倍；③美國于1995年用低鈣灰與高鈣灰配制了HVFAC，取代水泥量分別為40%和50%，并試用于道路路面，在佛羅里達州的一座海邊高架橋下部的混1凝土中采用了HVFAC，用粉煤灰取代了50%的水泥。在猶他州靜水壩的主表面與芯體也采用了摻量高達50%〜75%(體積比）的HVFAC;④日本采用粉煤灰、礦粉復合摻合料在明石跨海大橋的預應力橋墩中應用總摻量為75%～80%的高摻量粉煤灰混凝土，總體積達70余萬m3。

HVFAC的配合比與一般摻量的粉煤灰混凝土配合比設計相似，但又有其自身的特點：作為近十幾年國外剛發(fā)展形成的一種粉煤灰特色混凝土，其配合比設計一般不再采用與基準混凝土相比較的“改良對比法”，而是采用將粉煤灰作為混凝土中的一個獨立變量而建立的“直接設計法”。

為了使HVFAC具有良好的性能，配制時同時摻加減水劑。

如同普通混凝土配比設計，建立強度與水灰比的關系是配比設計的重要組成部分。對HYFAC而言，其強度模型系由強度與水膠比、灰膠比（亦即粉煤灰摻量）組成的三維模型強度隨水膠比和灰膠比增大而呈非線性降低，如果將三維強度模型按給定強度值切割出一個平面，便可獲得等強度（等工作度）的水膠比與灰膠比的關系式。在HVFAC的配比設計中，除了建立強度模型與確定粉煤灰摻量外，還需確定用水量與砂率。