（毕业论文）-粉煤灰对水泥砂浆性能的影响.doc

摘要摘要砂浆是建筑工程中用途较广的一种材料，而粉煤灰是工业废渣之一，本文就水泥砂浆中掺入不同掺量的粉煤灰后其强度改变情况进行研究粉煤灰作为掺合料直接用于砂浆中，能改善砂浆的强度指标及其他性能，节约原材料，利用粉煤灰降低砂浆成本，减少环境污染既有经济价值，又有社会效益为了研究粉煤灰掺量对砂浆强度的影响，采用 0.45、0.7 两种不同的水胶比，分别以0%，10%，20%，30%和 40%的粉煤灰掺量配制砂浆，测定流动度后，在不同龄期进行强度对比试验结果表明：当水胶比一定时，随粉煤灰掺量的增加，对砂浆的流动性起到一定的改善作用；掺粉煤灰的水泥砂浆的早期强度会随着粉煤灰掺量的增加而降低，但其后期强度随着龄期的增长会逐渐提高并超过未掺粉煤灰的砂浆强度在本文的试验条件中，得到粉煤灰砂浆获得最大强度对应的粉煤灰掺量在 30%左右关键词关键词：砂浆、粉煤灰、强度、龄期ABSTRACTMortar is an building engineering wider using a kind of material, and fly ash is one of industrial waste, the cement mortar with different proportion of fly ash on the strength of the change. Fly ash as admixtures directly for mortar, can improve the strength of the mortar index and other properties, save raw materials, by using fly ash reduce mortar costs, reduce the pollution of the environment. Both economic value, and social benefits. In order to research the fly ash content effect on the strength of mortar, use 0.45, 0.7 two different water-binder ratio, respectively by 0%, 10%, 20%, 30% and 40% of the fly ash content preparation mortar, determine the fluidity, strength in different age contrast test.The result shows: when water-binder ratio must be, with the increase of the fly ash content, the liquidity of mortar plays a certain role to improve; The mixed fly ash cement mortar early strength of will with the fly ash content and reduce the increase, but the post strength with the growth of the age will gradually improve and more than those of the mineral coal fly ash mortar strength. In this paper the experimental conditions, get maximum intensity corresponding for fly ash mortar of the fly ash content at about 30%.Key words：：Mortar, Fly ash , Strength, Age 目录摘要 .I第 1 章 绪论 11.1 前言11.2 粉煤灰简介21.3 研究背景及意义61.4 国内外研究现状61.5 本课题主要研究内容及思路7第 2 章 试验材料、设备及试验方法 92.1 试验材料92.1.1 水泥 92.1.2 细骨料 92.1.3 粉煤灰 .102.1.4 水 .102.2 试验设备.102.3 试件制备与试验结果 .11第 3 章 粉煤灰对水泥砂浆性能的影响 .133.1 粉煤灰对砂浆流动度的影响.133.2 粉煤灰掺量对砂浆强度的影响.143.2.1 相同水胶比时粉煤灰掺量对水泥砂浆强度的影响 .143.2.2 相同粉煤灰掺量时不同水胶比对水泥砂浆强度的影响 .17结论 18参考文献 19致谢 21河南城建学院本科毕业设计（论文） 绪 论01 1 绪论绪论1.11.1 前言前言我国是个产煤大国，电力工业目前 80%的发电量仍由燃煤产生，一般平均每发电 1 万千瓦每小时，排灰约 1 万吨。

近年来，我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为 7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，到 2010 年达到近 4 亿吨当前，随着全国性的电能紧缺，燃煤电厂仍在大量的建设中，仅山西近几年新(扩) 建燃煤电厂的总装机容量将达到 1000 万千瓦可以肯定，随着我国发电量增加，粉煤灰的产量和贮存量必将进一步增大粉煤灰大量的排放和堆存，增加了电力建设的投资，增大了电力生产的成本，占用大量的土地，加重了对环境的污染，不仅严重制约了我国电力工业本身的发展，而且也影响到国民经济的可持续增长，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力因此，粉煤灰的充分利用是一项紧迫而又长期的任务[1]粉煤灰又称飞灰, 火力发电厂燃煤锅炉随烟气排出的细颗粒废渣，以 SiO2和 Al2O3为主要化学成分,含有少量 CaO, 是一种火山灰质混合材料其中某些褐煤燃烧而得的粉煤灰, 除 SiO2、Al2O3以外, 一般还含有 10%以上的 CaO, 本身便有一定的水硬性, 是一种不可多得的活性火山灰质混合材料由于粉煤灰具有多方面的良好特性, 加之货源广泛、取材容易、价格低廉和使用方便, 所以为建材和建工等行业广泛应用[2]。

在建筑工程中应用最为普遍的是掺用于混凝土和砂浆中而砂浆又是混凝土中的必不可缺的成分，因此研究粉煤灰掺用于混凝土和砂浆可着重于粉煤灰对于砂浆的性能影响砂浆是建筑工程中用途较广的材料,由胶结料、细集料、掺加料和水配制而成,在建筑工程中起黏结、衬垫、传递应力和装修作用[3]砂浆可分为砌筑砂浆和抹灰砂浆,按配合成份可分为三种,即水泥砂浆,混合砂浆,非水泥砂浆水泥砂浆是由水泥、细集料和水配制而成主要用于各种墙体砌筑工程和内外墙面、台阶、踢脚、窗口、沿口、勒脚、地面及墙体勾缝装修工程混合砂浆是由水泥、细集料、掺加料和水配制而成主要用于地上的墙体砌筑工程和抹灰工程非水泥砂浆(配合成份中不含水泥的砂浆)是由石灰膏、细集料和水配制而成主要用于地上内墙抹灰工程砂浆强度等级有 M20,M15,M10,M7.5,M5,M2.5掺入了粉煤灰的砂浆称粉煤灰砂浆(粉煤灰水泥砂浆,粉煤灰水泥混合砂浆,粉煤灰石灰砂浆)[4]工程实践中, 常掺入粉煤灰等掺合料, 虽然粉煤灰的活性比水泥低, 但有着良好的保水河南城建学院本科毕业设计（论文） 绪 论1性能和抑制干缩的作用, 在水泥砂浆中可起改善和易性、力学性能和抑制收缩等作用。

强度是砂浆性能的一项重要指标，众多的研究实践表明，粉煤灰对水泥基材料强度有较大的影响，其影响程度与粉煤灰本身性质、粉煤灰的掺量、水胶比等诸多因素有关1.2 粉煤灰简介粉煤灰简介煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰[5]粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中 90%以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水费电，污染环境，也不利于综合利用为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势[6]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、 MgO 、K2O、 Na2O、SO3、MnO2等，此外还有 P2O5等。

其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐粉煤灰的元素组成(质量分数)为：O 47.83%，Si 11.48%～31.14%，Al 6.40%～22.91%，Fe 1.90%～18.51%， Ca 0.30%～25.10%，K 0.22%～3.10%，Mg 0.05%～1.92%，Ti 0.40%～1.80%，S 0.03%～4.75%，Na 0.05%～1.40%，P 0.00%～0.90%，Cl 0.00%～0.12%，其他 0.50%～29.12%表 2.4 我国电厂粉煤灰化学组成如表 %成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O烧失量范围34.30~65.7614.59~40.121.50~ 6.220.44~16.800.20~ 3.720.00~ 6.000.10~ 4.230.02~ 2.140.63~29.97均值50.828.16.23.71.20.81.20.67.9有些国家标准中规定 SiO2+Al2O3+Fe2O3含量是评定粉煤灰在应用中的主要指河南城建学院本科毕业设计（论文） 绪 论2标，如美国的粉煤灰标准（ASTMC-618）规定，低钙粉煤灰（F 级粉煤灰）中SiO2+Al2O3+Fe2O3须占化学成分总量的 70%以上，高钙粉煤灰（C 级粉煤灰）中SiO2+Al2O3+Fe2O3须占 50%以上。

SiO2和 Al2O3是铝硅酸盐的主要成分，当然应多些好，尤其是 SiO2的成分应有保证，Fe2O3对降低粉煤灰的熔点有好处，也就是对形成粉煤灰玻璃微珠有利[7]含铁玻璃微珠具有一定的活性，即使含铁较高的富铁微珠活性较低，它对砂浆的减水作用也是有贡献的，对强度、密实性、稳定性也有贡献粉煤灰形成过程:第一阶段粉煤在开始燃烧时，其中气化温度低的挥发分，首先自矿物质与固体碳连接的缝隙间不断逸出，使粉煤灰变成多孔型炭粒此时的煤灰，颗粒状态基本保持原煤粉的不规则碎屑状，但因多孔型性，使其表面积更大第二阶段伴随着多孔性炭粒中的有机质完全燃烧和温度的升高，其中的矿物质也将脱水、分解、氧化变成无机氧化物，此时的煤灰颗粒变成多孔玻璃体，尽管其形态大体上仍维持与多孔炭粒相同，但比表面积明显地小于多孔炭粒第三阶段随着燃烧的进行，多孔玻璃体逐渐融收缩而形成颗粒，其孔隙率不断降低，圆度不断提高，粒径不断变小，最终由多孔玻璃转变为一密度较高、粒径较小的密实球体，颗粒比表面积下降为最小不同粒度和密度的灰粒具有显著的化学和矿物学方面的特征差别，小颗粒一般比大颗粒更具玻璃性和化学活性最后形成的粉煤灰(其中 80%～90%为飞灰，10%～20%为炉底灰)是外观相似，颗粒教细而不均匀的复杂多变的多相物质。

飞灰是进入烟道气灰尘中最细的部分，炉底灰是分离出。