粉煤灰品质与抑制ASR膨胀的能力(3)

图3 粉煤灰对石英玻璃砂浆28d 膨胀值的影响

Fi g.3 Comparis on of the effect of fly as hes on the e xpansion of mortar

with silica glass stored in 1mol/L NaOH solution for 28

days

图4 低钙粉煤灰XRD 图谱

Fi g.4 XRD diagrams of A H and

NJ

图5 高钙粉煤灰XRD 图谱

Fi g.5 XRD diagrams of SD and WJ

定量的CaO 存在。和化学分析结果一样,WJ 粉煤灰f CaO 含量高于SD 粉煤灰。

根据表1,AH 、NJ 、SD 、WJ 的碱质量分数分别为0 78%、1 17%、1 01%和1 2%。Ca O 质量分数分别为2 02%、3 90%、11 30%和22 40%。按照前人研究结果[5,6,10]

,粉煤灰的碱含量和CaO 含量越高,抑制ASR 膨胀的能力越差。对比高钙灰和低钙灰以

及对比高钙粉煤灰SD 和WJ,可以发现,粉煤灰的碱含量和CaO 含量越高,抑制ASR 膨胀的能力越差,与文献结果一致。但对2种低钙粉煤灰,AH 碱含量和CaO 含量均低于NJ,而AH 抑制ASR 膨胀的能力却不如NJ 。说明对低钙粉煤灰而言不能仅从粉煤灰的碱含量和CaO 含量的相对差别来比较不同粉煤灰抑制ASR 膨胀的性能,还应关注碱含量和Ca O 含量绝对值大小和粉煤灰的其它品质指标,如玻璃体含量等。低钙粉煤灰碱含量和CaO 含量的微小差别,不足以造成粉煤灰抑制ASR 膨胀的能力的明显差异。对高钙粉煤灰高掺量时,还应考虑游离CaO 含量的影响。

另外,粉煤灰的火山灰反应使体系中Ca(OH )2

减少和生成的低Ca/Si 比产物,是导致ASR 膨胀减小的重要原因之一,一般认为粉煤灰的硅、铝氧化物总含量越高,粉煤灰的火山灰活性越高,相应的抑制ASR 膨胀的能力也越强。同碱含量和CaO 含量对ASR 膨胀的影响一样,高钙灰和低钙灰以及2种高钙粉煤灰相比较,硅、铝氧化物总量越高,抑制ASR 能力越强,但对比2种低钙粉煤灰,AH 的硅、铝氧化物总量为90 62%,而NJ 的硅、铝氧化物总量为82 23%,但NJ 抑制ASR 膨胀的能力反而优于AH 。结合粉煤灰矿物分析结果,这主要是由于AH 中晶

体矿物含量大于NJ 中结晶矿物含量,造成虽然从化学组成上AH 中硅、铝氧化物总量高,但起活性作用的玻璃体中硅、铝氧化物的量却少于NJ 粉煤灰。说明不能仅从粉煤灰的化学组成判断其活性,而应综合考虑化学组成和晶体矿物含量来确定起活性作用的玻璃体含量,进而判断其火山灰活性大小和抑制ASR 膨胀的能力。

2.3 粉煤灰颗粒细度与抑制ASR 关系

用SE M 和激光粒度分析仪分别研究了粉煤灰的颗粒形貌和粒度分布。SE M 研究表明,4种粉煤

灰均含有大量的球状玻璃体颗粒和少量的结晶产物,颗粒直径大部分小于10 m 。图6为反映粉煤灰颗粒形貌的SEM 图片。进一步粒度分布测试表明(图7),WJ 最细,小于10 m 的颗粒体积约占65%,但其抑制ASR 效果最差,说明不能仅把粉煤灰细度和抑制作用相联系。对所研究的2种高钙粉煤灰,CaO 和游离CaO 含量的差别对抑制作用的影响更为显著。2种低钙灰相比,NJ 粉煤灰中细颗粒含量,尤其是直径小于10 m 的颗粒占全部颗粒的含量远大于AH 中相应粒级的颗粒含量,NJ 中约为60%,而

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第3期卢都友等:粉煤灰品质与抑制ASR 膨胀的能力