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粉煤灰对硅酸盐水泥水化的影响

摘要

通过测量数据的基础上获得的研究表明，粉煤灰对硅酸盐水泥熟料水化的影响，主要是在初始阶段。考虑到粉煤灰活性成份，被添加在不同水/水泥比例的硅酸盐水泥中。测定水化热所在的环境温度控制在20℃。测量非蒸发的水含量和矿物组成。研究数据表明，参加水化反应的粉煤灰的量在初始阶段很少，而7天后变得更多。由于水化反应是一个持续的过程，粉煤灰表面组成部分包括钙，氧，硅，铝，碳等对其稳定的结构造成破坏。此外，玻璃微珠表面变粗糙并粘结融合。

关键词：水化热；一阶和二阶导数治愈；硅酸盐水泥；粉煤灰
中图分类号：TU525
文献标识码：A
文章编号：1671-4431(2010)17-0099-04

1绪论
随着社会各行业的发展，粉煤灰已被广泛应用在各个方面，因为它减少了混凝土材料的费用，节约能源和资源，减少了环境问题。作为水泥主要成分之一使水泥基复合材料水化过程更复杂，因为它包括很多不固定SiO2和Al2O3，因此具有较高的活性[1]。粉煤灰水泥水化更重要的阻碍在水/水泥比[2]。利用粉煤灰产生的效益包括：
1)粉煤灰的综合效率不能完全用单一效率的百分比所替代。
2)粉煤灰在混凝土中的主要影响包括三个方面，通常被称为形态效应，火山灰效应，微集料效应[3]。形态效应表明矿物粉末材料产生的影响源于形状。结构和表面颗粒和颗粒大小区分伽玛特性[4]。火山灰效应表明活性因素包括两方面：(1)粉煤灰有很强的火山灰效应，Ca（OH）2能够影响其活性。(2)它可以促进水泥水化[5,6,7]。微集料效应主要表现在三个多方面：(1)粉煤灰中玻璃微珠的强度很高，超过700兆帕。(2)粉煤灰颗粒具有良好的界面性能。(3)粉煤灰具有良好的分散性，提高混凝土的硬度和均匀性，并填补细毛孔和硬化混凝土中孔隙[8，9]。
即使可能有较高的强度和耐久性。粉煤灰有一个相对稳定的表面结构，包含Si—O—Si和Si—O—Al，粉煤灰的火山灰效应启动缓慢，直到几个星期之后粉煤灰的水化没有任何重大的进展程度。
本文提出的研究目标是在不同时期的特点粉煤灰的影响。该研究的重点是获得之间的水化及水化热的程度的关系。实验测定内容包括红外光谱，扫描电镜和非蒸发水量，水分含量是用来调查粉煤灰对硅酸盐水泥熟料的水化的影响。

2实验内容
2.1材料
这项研究使用的材料包括湖北华新水泥股份有限公司的订单42.5水泥熟料和I级粉煤灰。其化学成分和所有的胶凝材料的物理性能见表1
订单42.5是水泥熟料作为基本的胶凝材料。加入粉煤灰作为水泥在5％（FA5）和10％（FA10）水平部分取代胶凝材料的总重量，在控制水泥熟料的比较。，分别进行测试在水/水泥比（W/b）0.25和1.0热量计和非蒸发水含量。大多数测试运行时间为140h。此外，一部分进行192h在观察现象。

表1化学组成和物理性质

订单42。5水泥熟料和粉煤灰/％
P.O.42.5CementClinkerFlyAsh
SiO221.3549.669
Al2O34.6735.125
Fe2O33.314.197
CaO62.603.088
MgO3.080.821
K2O0.541.171
Na2O0.210.372
TiO20.271.687
SO32.250.567
P2O50.100.447
BaO0.0410.466
ZnO0.0640.133
MnO0.180.044
SrO0.130.083
PbO0.0230.029
Cl0.031—
NiO—0.031
CuO—0.023
Ga2O3—0.012
ZrO2—0.063
物理性质:
烧失量为0.951.97
平均粒径/μm的0.110.12
堆积密度/（克•厘米3）3.12.6

2.2实验方法
蒸发水含量的测在有以下步骤。无水乙醇是分别在1小时，2小时，3小时，6小时，12小时，1天，第2天，3天，4天，5天，6天，7天，14天，28天用来终止水泥熟料水化。然后把这些样品在105℃静置24h。在环境温度下燃烧，称量燃烧前后的重量。
水化热要在恒温下测量。在这项研究中的水化热测量是在恒定的条件下进行的（20±0。1）℃。量热计为热电传导型，连接计算机接口采集数据。每个测试包括800克样本，混合，然后才放入真空瓶。真空瓶温度控制在（20±0。1）℃。数据采集是在同一时间启动，并记录温度和时间。
对结果进行重复性检查。重复试验结果表明，总误差在5％以上。热速率在最初几分钟有所不同，但经过40分钟的比率基本相同。

3结果和讨论
3.1粉煤灰对水化的影响
粉煤灰的混合物水化热图所示的结果在图.1和图.2。在W/B比为0.25（图1（a）和图1（b））粉煤灰混合料始于约2小时的加速期，该延迟效应更为明显，大约4小时。更何