粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用

作者&投稿:斋哈 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
摘要: 高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工对水泥混凝土的路用性能有特殊的要求,混合料既要具有良好的工作性能,又要提高抗折强度。掺入粉煤灰,是提高水泥混凝土性能的有效技术手段。在常益高速公路路面工程施工过程中,通过相关试验和施工实践,对混凝土掺入粉煤灰的性能进行了研究,确定了粉煤灰的技术要求、合适的掺量、配合比设计方法,并提出了改进的措施。

一、室内试验

1. 粉煤灰的技术要求

  粉煤灰是热电厂的排放场,其堆放不仅占用大量土地,而且污染环境,但若用于建材,会取得较好经济效益。由于燃烧和回收工艺的不同,粉煤灰的品质也有很大差别。

  在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰,要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求,并先采用磨细粉煤灰。可用于混凝土路面的粉煤灰技术要求及我省几大电厂所产粉煤灰的技术试验数据如表1。

表1 混凝土路面用粉煤灰的技术要求及试验结果 粉煤灰 需水量比/% 含水量/% Loss/% SO3/% 细度1/%(45um筛)

石门电厂产 94 0.18 6.14 0.49 2.1

株洲电厂产 100 0.11 4.51 0.44 19.9

湘潭电厂产 100 0.10 4.88 0.11 13.1

要求指标 ≤105 ≤1 ≤8 ≤3 ≤20

  Ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土的要求,只能用于基层。

  2. 粉煤灰的掺量

  国内外的理论研究表明,硅酸盐水泥中可释放出的Ca(OH)2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应,从而提高强度。在长常高速公路益常段路面施工中,强制规定每1m3水泥混凝土至少使用360kg水泥。当1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸盐水泥、水灰比0.41、砂率37%时,初步确定掺入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg进行试配,得出结果是掺入45kg粉煤灰的混凝土综合性能。此时粉煤灰掺量为水泥用量的12.5%。推荐使用粉煤灰掺量为水泥用量的8%-20%。

  3. 粉煤灰水泥砼的配合比设计

  粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90规定的超量取代法进行,超量系数取1.5,由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。

二、粉煤灰对水泥砼性能的改善

  1. 改善工作性能

  粉煤灰的掺入,使胶凝材料的总量增加,砼工作性能大幅度改善,更适合路面滑模摊铺:①粉煤灰水泥混凝土的振动粘度系数减小,有利于振捣密实;②静态坍落度变小,有利于防止塌边;③胶凝材料的总量增加使摊铺成型的路面光滑平整;④和易性的改善,减小了摊铺机前进的阻力,减轻了摊铺机的工作负荷。

  这些性能的改善是由于粉煤灰有较大的比表面积和球状微珠对流变学性能的影响所致。在对未掺入粉煤灰的水泥混凝土摊铺时,为了振动密实,必须提高混凝土的坍落度,这样的混凝土容易塌边。如果为了防止塌边,必须降低混凝土坍落度,这样又必须加大振捣棒的振动频率,同时机器前进的阻力增大,加大了机器的工作负荷。加粉煤灰后,这一矛盾得到了协调统一。

  2. 提高抗折强度

  滑模摊销水泥混凝土使用粉煤灰,能提高抗折强度,尤其是使后期强度大幅度提高。长常高速公路益常段使用水泥用量12.5%的Ⅱ级粉煤灰,12个月的抗折强度超过了7.5MPa。试验结果见表2。

表2 粉煤灰混凝土抗折强度随龄期的增长 Ⅱ级粉煤灰掺量/kg 抗折强度/Mpa

7d 28d 90d 360d后

0 5.96 6.32 6.40 6.55

35 5.60 6.65 6.90 7.35

45 5.51 6.92 7.30 7.65

55 5.40 6.95 7.45 7.98

  注:在此试验中,坍落度3~5cm,碎石粒径5~30mm,砂细度模数2.8,砂率37.5%,每1m3混凝土525#水泥用量360kg,掺入高效减水剂和引气剂。

  从表2知,粉煤灰混凝土的28d、90d、360d后的抗折强度比普通混凝土分别提高了5%-10%、8%-16%和12%-22%。粉煤灰的掺量越大,龄期越长,强度提高越大。

3. 改善抗磨性

  水泥混凝土路面的抗磨性与强度成线性正比关系。随着路面抗折强度的提高,抗磨性也随之提高。通过对28d龄期的试件进行抗磨性试验,粉煤灰掺量为水泥用量12.5%粉煤灰混凝土比普通水泥砼的抗磨性提高23%(表3)。 考试大论坛

表3 粉煤灰混凝土抗磨性对比试验 Ⅱ级粉煤灰掺量/kg 磨耗量/(kg?m-2) 试验方法

试验值 技术要求

0 1.200 ≤3.6 T0527-94

45 0.923

  4. 降低泌水率

  由于机械配套的限制,国内滑模摊铺路面多采用自卸车运输混合料,在运输过程中较严重的泌水将会导致混合料工作性能降低,并产生卸料困难,降低工作效率,提高劳动强度。掺入粉煤灰可降低混凝土的泌水率,有利于混凝土的运输。长常高速公路益常段施工中砼运距最远达25km,没有因为运输过程中的混合料泌水影响施工。长常公路三个路面施工承包人均反应益常段路面砼比没有掺入粉煤灰的长益段容易卸料。

  5. 降低水泥水化速度

  掺入粉煤灰可降低水泥水化速度,混合料凝结时间延长,有利于高温季节施工,并有利于远距离运输。

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粉煤灰在高速公路施工中的应用
答:在路堤设计中要对粉煤灰路堤及土质边坡进行稳定验算。在稳定验算中,不计粘结力C值,内摩擦角φ值也应取用饱水后的φ值为宜,以策安全。2.2 粉煤灰路堤施工粉煤灰路堤施工的施工方法和压实机械基本上与土质路基施工类似,但增加了包边土摊铺和设置盲沟等工作内容。路堤施工质量的好坏,特别是粉煤灰压实...

公路混凝土中粉煤灰掺量多少,有没有具体规范之类,
答:根据交通部主编的《公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南》5.1 粉煤灰章节规定,你们站上配合比粉煤灰占胶凝总量的9%是在这个范围中的,可能做得保守了一些。

粉煤灰在混凝土中的应用有哪些三大效应
答:第一:粉煤灰的“微集料效应” 粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑,在水泥石中可以相当于未水化的水泥颗粒,极细小的微珠相当于活泼的纳米材料,能明显的改善和增强混凝土及制品的结构强度,提高匀质性和致密性。第二:粉煤灰的“形态效应” 粉煤灰含有很多玻璃微珠,表面光滑,质地致密。它这种形态能...

粉煤灰在混凝土中的作用
答:1、粉煤灰在混凝土中能够起到活性的作用,能够使水泥和煤灰之间的缝隙变得更小。2、起到了填充的作用,能够使结构密度得以提高。3、具有形态效应,因为它对水的吸附性不强,具有不错的流动性。粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)等,已广泛用于制水泥及制各种轻质建材。此外...

利用粉煤灰修筑高等级混凝土路面技术?
答:采用掺入粉煤灰超量取代水泥,可提高混凝土的和易性、减少离析、用水量、发热和渗透,抑制碱集料反应和提高抗硫酸盐腐蚀的能力,在高等级水泥混凝土路面应用中具有一定前景。在高等级路面混凝土路面内加入粉煤灰,因粉煤灰效应在混凝土中的影响,一方面可改善混凝土的施工性能,减少收缩,防止裂缝,提高均匀密实性、抗折强度和中、...

混凝土路面在掺用粉煤灰时,可以采用( )粉煤灰。
答:【答案】:B 本题考查的是水泥混凝土路面用料要求。面层水泥混凝土可单独或复配掺用符合规定的粉状低钙粉煤灰、矿渣粉或硅灰等掺合料,不得掺用结块或潮湿的粉煤灰、矿渣粉或硅灰。粉煤灰质量不应低于表规定的Ⅱ级粉煤灰的要求。不得使用高钙粉煤灰或Ⅲ级及Ⅲ级以下低钙粉煤灰。粉煤灰进货应有等级检验...

水泥混凝土路面材料要点?
答:1.特重、重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥,也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;中、轻交通的路面可采用矿渣硅酸盐水泥;低温天气施工或有快通要求的路段可采用R型水泥,此外宜采用普通型水泥。二、粉煤灰和其他掺合料 1.混凝土路面在掺用粉煤灰时,应掺用I、Ⅱ级干排或磨细粉煤灰,不得...

请问混凝土粉煤灰的应用。希望专业认识解答 送上200分
答:粉煤灰作为一种活性掺和料,主要应用于混凝土中,我在滨州黄河公路大桥从事实验工作,大桥引桥墩柱及箱梁都为大体积泵送混凝土,其中掺加了一定数量的粉煤灰并取得了不错的效果,下面我总结一下在工作中关于粉煤灰应用的一些心得。一、粉煤灰使用的优点 1、 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料...

粉煤灰在混凝土中有什么作用?
答:需水量比:需水量比是核心,关系到外加剂掺量/混凝土需水量等。影响需水量比的因素除了烧失量和细度外,还有含珠率、微珠的粒形状等等因素,是“先天”条件所决定,难以“后天”弥补。粉煤灰质量对混凝土的影响可以通过试配来消除或发扬。混凝土是由水泥为胶结料,砂石为骨料,加水或适量外加剂和外掺...

高级混凝土路面工程中水泥中能掺入粉煤灰吗
答:可以的,但是你最好不要掺超过12%,也不要超掺,太容易出问题了。粉煤灰多了容易表面起灰。