I级粉煤灰 掺量(%)C
抗折强度(MPa)
水灰比W/C 水泥用量 kg/m3
普硅水泥525号
7d
28d
90d
(超过)1a
W/C=0.42
0
5.3
6.0
6.1
6.2
C=350
10
5.1
5.6
7.0
C=330
15
4.7
5.4
6.3
7.3
C=310
20
4.6
6.4
7.8
C=290
25
4.4
6.5
7.9
C=270
30
4.1
4.5
6.7
8.1
C=250
备注:在此试验中,塌落度3-4cm;碎石*大粒径Dmax=30mm;河砂中砂细度模数FM=2.7;砂率=32%,复合使用缓凝减水剂和引气剂。 由表1可见当粉煤灰混凝土28d抗折强度大于4.5MPa,90d抗折强度将超过6MPa,1a抗折强度可超过7MPa,粉煤灰掺量越多,长期抗折强度提高得越大。粉煤灰掺量达到30%,1a龄朗的抗折强度为8.1MPa。 3.3改善抗磨性由于水泥混凝土中掺用粉煤灰,其后期抗折强度提高,后期抗磨性也大大提高,研究表明,混凝土路面的抗磨性于强度成线性正比关系。 3.4粉煤灰水泥混凝土的干缩大,易产生塑性收缩开裂 施工实践表明,粉煤灰水泥混凝土由于胶凝材料总量偏多,一般不掺粉煤灰的水泥混凝路面525号水泥用量在320-350kg/m3;而掺粉煤灰的水泥混凝土材料的总量在350-400kg/m3。425号水泥不掺粉煤灰在350-380kg/m3;掺粉煤灰的425号水泥混凝土在400-460kg/m3。显然胶凝材料总量过多,在夏季大风天气是不抗裂的,极易产生塑性收缩裂缝。实验表明粉煤灰混凝土在0.57kg/m2h蒸发率的条件下就会开裂;而纯水泥的混凝土同样条件下,开裂蒸发率将为0.75kg/m2h。在我国的气候条下,我们研究得出的水泥混凝土路面这种薄壁结构防止塑性收缩开裂的临界蒸发率不是1.0kg/m2h;而是0.5kg/m2h。这—点与美国ACL和ACPA的研究结论是不同的。后者至少对粉煤灰水泥混凝土路面防止塑性收缩开裂更加可靠。使粉煤灰发生生的塑性收缩开裂,在施工中可采取—定的手断加以有效控制,并不严重防碍粉煤灰在水泥混凝土路面中的使用。 3.5粉煤灰水泥混凝土路面早期强度低,易发生施工期断板 粉煤灰水泥混凝土路面早期偏低,易发生施工期断板,特别是在路面边连接摊铺的情况下更为突出,当滑模摊铺机履带可以驶上前幅摊铺的路面时,由于温度的作用,前幅路面上已经有一半的缩缝是裂通的,裂通的缩缝通过拉杆,向刚摊铺的水泥混凝土路面传递开裂变形,致使强度低的粉煤灰混凝土路面大量断板,粉煤灰掺量越大这种断板越多,掺30%的水泥混凝土路面在施工中,200m连接摊铺路面上发生了13条对应断板。这是施工中应特别注意的。后来,我们在高速公路粉煤灰水泥混凝土路面推广使用软切缝技术,提早切割已经断开缩缝位置,有效地遏制了对应断板的发生。 3.6粉煤灰水泥混凝土路面要求延长养护期 高速公路水泥混凝土路面上使用粉煤灰由于早期强度低所以要加强养护,并适当延长养护时间,—般混凝土路面养护7-10d,粉煤灰水泥混凝土路面就必须养护10-15d以上。这会使养护费用略为增加。 尽管,粉煤灰在高速公路水泥混凝土路面上大量使用有其不足之处,但优缺点相比,优点大于缺点,只要采取了合适的技术措施,可克服其缺点,而得到其优点。使水泥混凝土路面易于施工、平整度等外观更好,抗折强度高;抗磨耐久性更佳。粉煤灰是制作高性能道路的混凝土的重要技术手段之一,值得提倡。 4 结语 我国在数条滑模摊铺高速公路水泥混疑土路面工程中使用了粉煤灰,建成高速公路460km,使用了19.32万tI、Ⅱ级粉煤灰,掺量为水泥用量的1/4-1/10。节约了2.5万t水泥和1000万元投资。节约9399亩土地。大大减少了排放进大气的CO2。