粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究

邓福玲

摘要：商品混凝土具有水灰比、水泥用量以及坍落度大等特性，本文根据商品混凝土的这些特性，采用板式混凝土的早期抗裂实验，对商品混凝土在粉煤灰的不同掺量下的早期的抗裂性能进行了研究，希望能给予相关人士一些意见和建议。

关键词：粉煤灰；商品混凝土；早期抗裂性能；试验研究

商品混凝土也被叫做预拌混凝土，在商品浇筑的早期容易出现裂缝现象，早期裂缝的贯穿深度大约为10厘米左右，宽度可达毫米级以上。有的在浇筑四至十二小时之内出现裂缝，有的在混凝土一拆模就产生裂缝。裂缝不仅对建筑物的美观造成致命的影响，还严重威胁建筑物的使用寿命以及安全性能。因此，研究粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能就有了较为现实的意义。

一、粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究材料以及方法

1、实验材料。粉煤灰：本次实验所选三氧化硫含量为2%、含水率为0.7%、烧失量为4%、需水比为91%、细度为9.2%的一级粉煤灰；水泥：实验选用新峰水泥厂生产的初凝时间为一百二十五分钟、终凝时间为二百五十分钟的42.5R的普通硅酸盐水泥；砂：所选砂的级配所属区是Ⅱ区，细度模数为2.36，轻物质含量为0.5%、泥块含量为0.2%，含泥量为1.5%，且堆积密度为每立方米1400千克，表观密度为每立方米2520千克；石子：实验选择的石子的针片状含量为7.8%，含泥量为0.4%，堆积密度为每立方米1420千克，表观密度为每立方米2580千克；拌合水：选用的拌合水为自来水；减水剂：选用的减水剂为泵送萘系减水剂。

2、实验中粉煤灰和混凝土的配合比例详细见表1。

3、实验方法。本次实验的实验方法采取《混凝土结构耐久性设计与施工指南》中推荐的操作较为简单的混凝土早期抗裂性实验设计方法和实验评价方法，可以模拟混凝土早期收缩开裂的板式结构收缩状态，能够对混凝土的干缩性能有一个较为透彻地理解，将混凝土随着龄期的变化特点进行了较为直观地反映。

4、实验过程。使用五种掺量的粉煤灰浇筑混凝土试件，每一种不同的粉煤灰试件都要制作两组。浇筑完成后，会将试件静置于湿度为60%左右、温度为22摄氏度左右的环境中约20分钟，在这期间需要打开房间的风扇，确保试件的中心风速在每秒3米左右，在此试验下观察试件的3d裂缝，并同时对试件最大裂缝的宽度、不同时间段裂缝的数量以及首条裂缝出现的时间进行详细地观察。

根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》决定实验使用的混凝土的抗压强度，使用100毫米*100毫米*100毫米的试件，进行浇筑后静置于温度为20摄氏度左右的环境中约24小时，拆模后将试件即刻送入相对湿度约为95%、温度为20摄氏度左右的标准环境中进行养护工作。为了分析混凝土在掺加了不同掺量的粉煤灰后对其强度的影响效果，在实验过程中，需要分别对混凝土的3d以及28d抗压强度进行测量。

二、粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究结论

1、商品混凝土在不同粉煤灰掺量下的参数的比较详见表2。

从以上表格中的数据我们可以得知，在混凝土中掺加一定量的粉煤灰能够改善其流动性，坍落度能够提高约7.5%至20%，其中粉煤灰的掺量分别为12.5%和30%时，混凝土的坍落度的提高最明显，最大，扩展度的增加也很大。这是由于存在于粉煤灰里面的颗粒物作用形成的结果，从显微镜下观察，能够发现在粉煤灰中有52%至72%的表面较为光滑、粒形较为完整的玻璃颗粒，这些玻璃微珠能够在水泥颗粒之间均匀分布，能够改变拌合物的流变性质。

混凝土在不同粉煤灰掺量下的抗压强度的实验结果显示，混凝土早期的3d和28d抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而逐渐降低，当粉煤灰掺量为40%、水胶比为0.5时，混凝土的强度不再呈现下降趋势，开始出现了转折。在90d后掺量比较小时，掺加了粉煤灰的混凝土的强度与普通混凝土的强度相接近。

2、不同粉煤灰掺量下混凝土出现首条裂缝的时间的数据详细见表3。

从表格数据可以得知，在混凝土中掺加粉煤灰不但没有延长混凝土出现首条裂缝的时间，反而缩短了凝土出现首条裂缝的时间。根据实验数据进行分析后明白，由于混凝土本身流动性大的特性，在加入一定掺量的粉煤灰后对混凝土混合物的流动性进行了改善，减慢了凝土混合物空隙水压力的发展速度，经过试件的振捣后，又在凝土混合物表面出现了一层水膜，风扇吹风加快了表层水汽的蒸发速度，致使表层出现失水收缩现象，进而形成了裂缝。经过实验记录还发现，由于掺加粉煤灰造成的裂缝多出现于浇筑后1小时内，出现的时间比较早，而在混凝土浇筑六小时候出现的数量较多，速度较快，多为分布于平板中间部位的长且细的裂缝。

3、不同粉煤灰掺量下混凝土早期开裂的实验结果详细数据见表4。

将FO-0组数据和其它四组加了不同掺量粉煤灰的数据进行比较可以得出这样的研究结论，在混凝土里掺加不同掺量的粉煤灰后在同一时间内裂缝的最大宽度、长度以及数量和单位面积裂缝的数量都有所减少，也即粉煤灰可以加强商品混凝土早期的抗裂性能，可以用于建筑材料中。

结语：

本文通过一系列的实验研究了粉煤灰是否能够加强商品混凝土早期的抗裂性能，希望能给与相关人士帮助。

参考文献：

[1]李来军.不同掺合料混凝土早期抗裂性能的试验研究[J].商品混凝土，2008（05）

[2]王坤，李秋义，曹润武，宋晓冉.绿色混凝土早期抗裂性能研究[J].青岛理工大学学报，2011（32）