粉煤灰基水泥砌筑砂浆的制备

李绍元

粉煤灰基水泥砌筑砂浆的制备

李绍元

对粉煤灰进行了活化激发研究,然后利用活化后的粉煤灰制备粉煤灰基砌筑砂浆,结果表明：活化粉煤灰应用于砌筑砂浆中不仅可以部分取代水泥作胶凝材料,还可明显改善砂浆的和易性,提高砂浆的后期强度,同时降低了生产成本,提高了工程质量。

粉煤灰,活化,砌筑砂浆

从总体情况来看,目前我国粉煤灰的利用率仍然较低。能得到利用的通常是一些颗粒较细、活性较高、质量优良的粉煤灰。大量粗颗粒及含渣量较多的低等级粉煤灰仍未得到大规模的有效利用,是研究粉煤灰综合利用中亟待解决的重点课题之一。就目前而言,如何对低等级粉煤灰进行活化技术处理,充分发挥其潜在活性,变废为宝,开发出新型建筑材料显得非常重要[1-4]。

本文通过对低品质的粉煤灰进行活化,并应用于砌筑砂浆,获得满足《砌体设计规范》中的粉煤灰砌筑砂浆[5]。

1 材料与方法

1.1 实验用原材料

1)粉煤灰。四川江油火力发电厂的原状干排粉煤灰,含水率小于 1%,45μm方孔筛筛余 76%,为低钙粉煤灰,活性较低。2)水泥。四川双马 32.5强度等级普通硅酸盐水泥,物理性能如表 1所示。3)细骨料采用ISO标准砂。4)石灰的有效CaO含量大于70%,80μm方孔筛筛余1.2%。5)石膏的有效CaSO4·2H2O＞90%,80μm方孔筛筛余2.5%。a

表1 水泥物理性能

1.2 实验方法

1)粉煤灰的活化。粉煤灰的活化流程见图 1。本实验采用正交实验探讨活化粉煤灰的最佳工艺参数。正交实验水平、因素的确定及具体实验方案见表2。

表2 正交表水平及因素

2)活化粉煤灰水泥砌筑砂浆的制备。在引气剂掺量一定的情况下,粉煤灰(A粉磨40min)与粉煤灰(B粉磨60min)取代水泥为0%,10%,20%,30%,40%制备M 10砌筑砂浆;基准配合比为：水泥 260 kg/m3、砂1 450 kg/m3、水270 kg/m3,稠度70～90。采用40mm×40mm×160mm模制备试样。

3)性能测试。根据GB 1596-91的测定方法进行细度测定,准确称取试样25g,精确至0.1g。倒入0.045mm方孔筛筛网上,在负压筛上振动2min后,测其筛余量。比表面积根据GB/T 8074-1987水泥比表面积测定方法(勃氏法)测定。根据GB/T 1346-2001水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法进行实验;按照国家标准 GB/T 17671-1999测定胶砂强度。

2 结果分析与讨论

按表 2正交表所测的各配方的密度、比表面积、细度实验数据见表 3。

表3 密度、比表面积、细度实验结果

按表 2正交表所测的各配方的水泥标准稠度用水量、凝结时间及安定性实验数据见表 4。

表 4 标准稠度用水量、凝结时间及安定性实验结果

按照表 2正交表各配方以水泥(掺 30%活化粉煤灰)∶标准砂∶水=1∶3∶0.5的比例制作水泥胶砂试块,在标准养护条件下,对 3 d,28 d强度进行测定,结果见表 5。

根据 28 d抗压强度分析可知：实验因素影响的主次顺序为：A＞B＞D＞C,从图2,图 3可看出其中各因素水平的主次顺序为：A3＞A2＞A1;B2＞B3＞B1;C2＞C3＞C1;D3＞D2＞D1,由此可以选择出正交实验设计中可能的最优化方案：A3B2C2D3,即粉煤灰、石灰、石膏的质量配比为80∶15∶5时,养护温度为 70℃,保温时间为8 h,细度要求粉磨时间为45min。

表5 胶砂强度实验结果 MPa

3 结语

当粉煤灰掺量为 30%时,粉煤灰水泥砌筑砂浆的标准稠度用水量、凝结时间、安定性可达到标准规定值。活化粉煤灰应用于砌筑砂浆中具有以下优点：1)能明显改善砂浆的和易性;2)能显著提高砂浆的后期抗压强度;3)能充分利用粉煤灰潜在活性,减少水泥用量,降低砂浆生产成本;4)能变废为宝,化害为利,节约堆放粉煤灰的大量宝贵土地。因此,推广使用粉煤灰砂浆具有显著的技术、经济和社会效益。

[1] 黄建勋,魏 晶.大掺量粉煤灰配制低强度等级水泥砂浆的研究[J].赤峰学院学报,2001,32(5)：35-39.

[2] 焦 艳.粉煤灰在砌体结构中的应用[D].郑州：郑州大学硕士学位论文,2005.

[3] 肖小松.国外砌体结构研究的新动态[J].四川建筑科学, 1998(2)：23-26.

[4] 周万良,詹柄根,龙靖华.粉煤灰—氟石膏—水泥砌筑砂浆的研制[J].砖瓦,2007(7)：47-49.

[5] 杨绍林.建筑砂浆实用手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2003.

On preparation of fly ash and cementmasonry mortar

LIShao-yuan

The paper has the activation research on the fly ash,adopts the activaed fly ash to prepare for the fly ash and cementmasonrymortar, and proves that the adoption of the actived fly ash can not only partially take the place of the cement binders,but also improve theworkability of themortar,improve the strength of themortar in later period,while it can reduce the production costs and enhance the engineering quality.

fly ash,activation,masonrymortar

TU525

A

1009-6825(2011)09-0117-02

2010-12-05

李绍元(1969-),男,工程师,四川金顶(集团)峨眉山特种水泥有限公司,四川峨眉山 614224