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粉煤灰在高碱地区混凝土施工中探究及应用[摘要] 文章通过试验、分析和应用，介绍水池大体积混凝土施工中运用粉煤灰进行抑制碱骨料反应，加强抗裂、防渗的一些经验和体会。 [关键词] 粉煤灰；碱骨料反应；大体积混凝土 大体积混凝土由于结构尺寸大，热量不易散发，且混凝土早期抗拉强度低约水泥用量和用水量，降低混凝土在水化过程中的水化热温升，抑制碱骨料应，而且能够改善混凝土的性能，提高混凝土的质量，增强混凝土的防渗抗裂能力和耐久性。 1、 工程概况： 江苏大屯煤电公司污水处理站工程，位于大屯镇区。该污水站水池大体积混凝土约1800m3。水池底标高为?－10.1m，最低处为?－11.1m。设计强度等级大，作业场地复杂，选用了泵送混凝土方式。该地区地下水位较高，水中含矿物质、有机物较多，特别是水度680.2mg/l；硬度700.41mg/l；PH值为8.3），对大体积混凝土的施工非常不利，容易造成混凝土开裂、收缩，引起渗漏。由此，必须通过改变混凝土的一些性能，以达到设计和施工上的要求。 2、 研究与分析 为了有效的降低施工用水的碱含量，抑制碱骨料反应，解决大体积混凝土产生裂缝，满足泵送混凝土的施工需要，配料选择掺入Ⅰ级粉煤灰。粉煤灰主要由晶体矿物、玻璃体和少量未燃尽的碳组成。 粉煤灰的化学成份（山东产）表一 成 份 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 含量(%) 56.05 24.86 3.62 4.02 1.30 粉煤灰的性能指标 表二 细 度 (45μm筛筛余)% 含水量 （%） 烧失量 （%） 密度 （g/cm3） 4.15 0.19 3.39 2.53 2.1、掺入粉煤灰进行试验分析： 2.1.1、碱骨料反应：即水泥中的碱与碱活性骨料发生化学反应，引起混凝土膨胀、开裂。它的反应条件是： 2.1.1.1、水泥中含碱量大于0.6%； 2.1.1.2、骨料中含有活性成份。 水泥中的碱含量按Na2O + 0.658K2O计算值表示，拌合物的碱量应为水、水泥、骨料、掺合物的总碱量。 2.1.2、 由于施工用水的碱性大，首先运用粉煤灰的一些活性作用来降低施工用水的碱含量。取施工用水1升，掺入粉煤灰250g进行水质试验：水的硬度降低了180.4mg/l，碱度降低了169.5mg/l，PH值降低为7.4。试验表明：粉煤灰有物理、化学吸附作用和助凝作用。它能降低水中的碱含量和可溶物，使施工用水达到施工水的要求。 2.1.3、 运用M5的水泥砂浆和掺入粉煤灰的M5水泥砂浆进行试验对比。对比结果见下页图。 试验表明：掺入粉煤灰试件14天的膨胀率仅为0.07%，可以满足混凝土膨胀率小于0.1%的技术指标。到冲淡碱含量，降低施工用水中的可溶性碱量和混凝土孔溶液中的碱度并能与水泥水化产生的Ca(OH)2反应生成低钙硅 比的硅酸钙凝胶，吸附施工用水中碱离子Na＋、K＋。 粉煤灰的掺入，减少了内摩擦力，从而减少了施工的用水量，相应减少了每立方混凝土的总碱量，降低混凝土的碱度（每立方米的含量为2.3Kg），从而抑制混凝土的碱骨料反应，降低了由于碱骨料反应而引起的混凝土裂缝。 2.1.4、碱骨料反应的必要条件是水分。混凝土长期处于潮湿环境中会助长发生碱骨料反应，而干燥环境则不会发生反应，所以混凝土的渗透性对碱骨料反应有很大的影响。 由于水池为大体积混凝土，采用泵送混凝土方式，故水泥用量高，混凝土水化热大。混凝土多余的游离子蒸发会留下许多孔道。混凝土拌合物由于泌水，在骨料颗粒与钢筋下缘会形成水膜或通道。在水压的作用下，将形成渗水通道和缝隙。当空气中CO2渗透到混凝土中，与碱性物生成碳酸盐和水，再加上水化热引起的温度应力，而引起混凝土出现裂缝，对工程抗渗极为不利。为提高施工的可行性，根据《粉煤灰混凝土运用技术规范》（GBJ146-90），采用江苏巨龙水泥集团有限公司生产的强度等级为P.O42.5普通硅酸盐水泥，山东产Ⅰ级粉煤灰和JY减水剂，山东地区生产的碎石，规格为10~20?（含泥量小于1.0%，泥块含量小于0.5%），以及山东地区生产的中砂（含泥量小于3.0%，泥块含量小于1%）进行配比试验。 配合比（Kg/m3；C35；P8） 表三 名称 序号 F C S G W JY A0 0 511 562 1091 225 2.56 A1 80 320 740 1140 165 4.05 试验结果 表四 混凝土抗压强度值（MPa） 天数 序号 7天 14天 28天 90天 A0 23.2 31.7 4. 03 4. 375 A1 23.3 2