粉煤灰对混凝土耐久性的影响有哪些
粉煤灰对混凝土耐久性的影响主要体现在以下几个方面:
一、提高抗渗性
粉煤灰的掺入可以显著降低混凝土的孔隙率,细化孔径,从而增强混凝土的抗渗性能。这是因为粉煤灰中的活性成分能与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,生成难溶的水化硅酸盐C-S-H凝胶,填充细化反应前期产生的孔隙。随着龄期的延长,尽管总孔隙率未有明显降低,但孔径明显细化,有害孔数量明显减少,混凝土的抗渗性得到显著提高。
二、增强抗冻性
粉煤灰混凝土的抗冻性相对于基准混凝土来说有很大的改善。其主要机理是随着水泥水化反应的不断进行,自由水的含量逐渐减少,同时粉煤灰的二次水化产物C-S-H和Aft的量有所增加,使混凝土与集料界面过渡层的孔隙率下降。此外,粉煤灰的细微颗粒在水泥颗粒中均匀分散,成为水化产物积聚的中心,随着混凝土龄期的延长,这些细微颗粒和水化产物使水泥石孔隙率下降,从而提高了混凝土的抗冻性。
三、提高抗碳化性能
粉煤灰的掺入可以在一定程度上提高混凝土的抗碳化能力。然而,需要注意的是,当粉煤灰掺量过大时,混凝土内部孔溶液碱度会随着粉煤灰掺量的增加逐渐降低,这可能会削弱混凝土的抗碳化能力。因此,在掺加粉煤灰时,需要合理控制掺量,以达到最佳的抗碳化效果。
四、抑制碱-骨料反应
粉煤灰对碱-骨料反应具有抑制作用。碱-骨料反应是混凝土结构耐久性的“癌症”,因为该反应进行缓慢且难以修复。粉煤灰的掺入可以减少水泥水化生成的Ca(OH)2量,并促使碱被固定在C-S-H中,从而有效地抑制了碱-骨料反应的发生。
五、改善混凝土孔结构
粉煤灰的掺加可以改善混凝土的孔结构,使混凝土更加密实。粉煤灰的火山灰效应、微集料效应和形态效应共同作用,使混凝土中的孔隙得到细化,大孔孔径减小,密实度增大。这有助于提高混凝土的耐久性和稳定性。
六、对混凝土长期强度的影响
粉煤灰可以提高混凝土的后期强度,尤其是在28天以后。这是由于粉煤灰的火山灰反应持续进行,使得混凝土的强度随着时间的推移而逐渐增加。这种长期强度的提高有助于延长混凝土结构的使用寿命。
综上所述,粉煤灰对混凝土耐久性的影响是多方面的,包括提高抗渗性、增强抗冻性、提高抗碳化性能、抑制碱-骨料反应、改善混凝土孔结构以及提高长期强度等。这些影响使得粉煤灰成为制备高性能混凝土不可或缺的组分之一。
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