合理化建议和技术改进.doc

编号: 2007 合理化建议和技术改进项目名称: 粉煤灰在混凝土施工中的应用完成单位: 提议人: 提出日期: 采用日期: 报送日期: 目录一、项目概况二、解决的关键问题三、实施建议的方法四、实施建议的方案(包括所需的人、机、料情况) 五、取得的经济效益、社会效益和环境效益一、项目概况粉煤灰作为一种工业废料, 资源丰富、价格低廉, 且含有大量的活性成分, 是现代混凝土中非常重要的一个组分。优质粉煤灰合理地应用于混凝土中, 不但能部分代替水泥, 节省工程造价, 而且, 其特有的性能可以很有效地用于各种使用要求的混凝土中, 改善和提高混凝土的性能,是高性能混凝土中的理想掺和料。在现代混凝土中,粉煤灰已经与水泥、集料、水、外加剂同样重要, 成为混凝土中的一个组分。粉煤灰高性能混凝土是以耐久性为主要目标进行设计的混凝土。它以优异的耐久性(而不是高强度)为主要特征,也就是说,任何强度等级的混凝土都可以做成高耐久性混凝土。为达到高耐久性, 粉煤灰混凝土应具备的性能是: 在新拌状态有良好的工作性, 即高流动性而不离析、不泌水, 以使成型均匀、密实, 水化硬化早期的沉降收缩和水化收缩小,温升低,硬化过程干缩小,以达到无初始裂缝, 硬化后的渗透性低。而桥梁结构客观上又对粉煤灰混凝土有很大的需求, 对于大跨径的预应力混凝土结构桥梁,以沈阳南阳湖桥为例, 其需求的混凝土达 立方米, 如果能够以较大量的粉煤灰代替水泥, 则在工程造价上可以节省很大一笔钱。而且普通混凝土和易性差, 夏季施工时混凝土 2 个小时后坍落度就损失很大, 给施工带来很大的困难, 同时由于普通混凝土水化热高,热量不能及时散发出去而产生温度应力,使混凝土开裂,产生先天缺陷,这种缺陷对于高强度混凝土尤其明显。因此大掺量粉煤灰混凝土在桥梁、道路、建筑等混凝土施工中的应用有着广阔的前景。二、解决的关键问题(一) 利用粉煤灰替代一部分水泥配置南阳湖大桥所需的混凝土。(二) 粉煤灰混凝土的各项性能满足规范要求。三、实施建议的方法通过对粉煤灰混凝土的工作性能、强度试验、抗冻性、抗渗性、体积稳定性等方面的大量试验, 得出结论: 粉煤灰混凝土的各项性能均能满足规范要求。四、实施建议的方案(包括所需的人、机、料情况) (一)粉煤灰混凝土性能试验 1. 粉煤灰混凝土的工作性能试验中胶结材料用量为 420kg/m 3, 保持水灰比为 , 粉煤灰取代率为0~ 50%, 测试坍落度Sl 与坍落扩展度 Sf, 以 Sl/Sf 的比值来表征粉煤灰混凝土的工作性能, 结果如表 2。从表2 可以看出,Sl /Sf 比值增大, 混凝土的粘稠度增加,Sl /Sf的值减小, 混凝土的粘稠性减小, 易发生离析! 泌水, 粉煤灰取代率增加, 混凝土的 Sl/ Sf 比值是先降后增, 取代率为 10% ~ 30% 时, 混凝土的 Sl/ Sf 的值较合理, 混凝土的工作性较好, 取代率>40% 时, 混凝土的粘聚性增加, 不利于泵送施工。表2 不同粉煤灰取代率下粉煤灰混凝土的工作性能参数粉煤灰取代率/% 0 10 20 30 40 50 Sl/ mm 180 185 185 195 205 225 Sf/ mm 380 405 420 435 440 470 Sl/ Sf 2. 粉煤灰混凝土强度试验本试验以 C20 混凝土为例, 从表 3 中的粉煤灰取代率为 10% 、 20% 和 30% 的混凝土强度可以看出, 当掺量≤ 20% 时, 对混凝土的强度和工作性能基本无影响, 仅呈现出混凝土的前期强度增长慢, 后期强度增长快的现象。前期强度增长慢是因为粉煤灰混凝土的胶结材料用量较高, 使混凝土的致密性提高, 而用水量较低降低了混凝土的水化热量; 后期强度增长快的原因是粉煤灰“活性效应”发挥了作用, 水泥水化过程中, 生成游离的石灰, 它以氢氧化钙的形式存在, 粉煤灰的活性组分 SiO 2 与游离石灰结合, 生成新的胶凝物质, 这样胶凝物质不断填充混凝土内部的孔隙, 使其更加密实。混凝土的龄期越长, 越能反映出粉煤灰的“活性效应”。所以在工程实际中, 应加强结构实体的早期与中后期湿养护措施。表3 基准混凝土与掺粉煤灰混凝土强度对比试验序号胶材用量/( kg/m 3) 水胶比坍落度/ mm 抗压强度/ MPa 水泥粉煤灰 3d 7d 28d 60d 1 438 0 50 2 394 44 45 3 350 88 52 4 306 132 60 3. 粉煤灰