粉煤灰对混凝土磁性的影响

2018-11-14□□，，，，

建材技术与应用 2018年3期

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(江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，江苏南京 210028)

引言

在某些特殊工程中，为了达到消磁的目的，提出了低磁混凝土的概念。所谓低磁混凝土，即为满足工程要求的磁性较低、磁场强度较小的混凝土[1-2]。由于粉煤灰有改善混凝土拌合物和易性、保水性、可泵性及抹面性等性能，同时可降低混凝土的水化热、提高混凝土的抗化学侵蚀、抗渗、抑制碱-集料反应和增强耐久性等一系列优点，粉煤灰已被越来越广泛地应用于各种混凝土中，低磁混凝土也不例外，低磁混凝土的掺合料主要采用粉煤灰。但是粉煤灰本身含有磁铁矿物质，对低磁混凝土的磁性能有一定的影响[3-4]。如何解决粉煤灰的磁性和低磁混凝土的物理化学性能，成为低磁混凝土配制过程中的难点和重点。本文研究了粉煤灰对混凝土磁性的影响，并就粉煤灰掺量与混凝土磁性之间的关系进行了研究。

1 原材料与试验方法

选取南京第二热电厂的Ⅱ级粉煤灰，掺量分别为10%、15%、19%、25%、30%。采用CHX-120型磁化装置对材料进行磁化处理，采用CCM-4型磁力仪进行磁场值测量。

将磁力仪与探头连接并固定到工作台边，使探头的中心点固定在与被测试件或标准容器的中部平齐的高度上，调整好垂直度；在工作台面上量取距离探头外立面5 cm、15 cm、30 cm、50 cm共4个距离，画出直线，作为测量距离标线；打开电源开关，预热5 min、调零；将试件或容器保持方向和姿态不变，放入磁化装置内进行磁化，磁化时间为3 min；将试件或容器准确放到测量标线上，依次测出不同距离的磁场值。

2 结果与分析

掺粉煤灰混凝土磁性检测结果见表1至表6。

表1 不掺粉煤灰混凝土的磁性

表2 掺10%粉煤灰(41 kg/m3)混凝土的磁性

表3 掺15%粉煤灰(63 kg/m3)混凝土的磁性

表4 掺19%粉煤灰(78 kg/m3)混凝土的磁性

表5 掺25%粉煤灰(102.5 kg/m3)混凝土的磁性

表6 掺30%粉煤灰(123 kg/m3)混凝土的磁性

由试验结果可知，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土磁化前后的磁场值有显著的增加。表1至表6的数值中有一部分值是由于混凝土的磁化产生的，而混凝土的磁场值是一个随着组成材料的变化而变化的不定值。因此，为了研究粉煤灰对混凝土磁性的影响，将这一部分值进行消除，即以表2至表6中的值减去表1中的值，得到随粉煤灰掺量的增加，混凝土磁性的净增值，结果见表7。

表7 不同粉煤灰掺量时混凝土磁场净增值

从表7可以看出，当粉煤灰掺量在10%～30%时，5 cm处磁场值平均增加10倍左右。

绘制粉煤灰掺量与混凝土磁性的关系曲线，如图1和图2所示。

图1 磁化前磁场值

图2 磁化后磁场值

从图1和图2可以初步看出，混凝土的磁性随粉煤灰掺量变化的关系。随着粉煤灰掺量的增加，粉煤灰在磁化前后的磁场值总体上近似呈线性增加，但当粉煤灰含量<10%时，其磁场值的变化与整体磁场值变化不一致。由于粉煤灰组成成分复杂，经分析认为，粉煤灰含量<10%时，由于粉煤灰含量很低，总体组成成分不均匀，此时粉煤灰磁场值的随机性过大，不能综合表现粉煤灰的整体磁性变化值。同时，当粉煤灰掺量<10%时，粉煤灰在混凝土中的作用不能完全发挥。为满足混凝土拌合物的和易性、保水性、可泵性及抹面性等一系列性能，要求粉煤灰的掺量>10%。所以，对粉煤灰磁性的研究应集中在粉煤灰掺量>10%的范围内。在剔除粉煤灰掺量<10%的值后，得到混凝土磁性随粉煤灰掺量变化的关系曲线，如图3和图4所示。