工業(yè)廢液用作摻Ⅲ級粉煤灰砼外加劑的試驗研究<三>

表5 外加劑對Ⅲ級粉煤灰砼強度的影響

  從表5可見，2組加入外加劑后，使砼的坍落度增加，流動性優(yōu)于1組空白樣，更比3組要好。同時，2組試樣28d抗壓強度也超過了空白組試樣，而3組抗壓強度未能達到設(shè)計強度C₃₀。因此，摻這種工業(yè)廢液后，既能增加砼和膠砂的流動性，又能對粉煤灰起到活性激發(fā)作用，促進砼強度的發(fā)展。
2.4 工業(yè)廢液外加劑機理的初探
  由于Ⅲ級粉煤灰細(xì)度大、粗顆粒多，大于45μm、部分帶有棱邊的粉煤灰粗粒在試驗試樣中占37%，從而使Ⅲ級粉煤灰砼拌合物的流動性降低；同時，粗顆粒幾乎無活性，使粉煤灰整體的活性組份比例降低，而影響砼的強度。另外，多孔的碳粒使砼需水量增加，影響和易性，而且無活性，對強度沒有貢獻。
  試驗中使用的工業(yè)廢液是化工生產(chǎn)排放的廢料，排放量約為4萬t/年，其中含8%的堿，40%左右的鹽及50%的水份，廢液中含有的主要離子及基團為Na⁺、RCOO^-及SO^2-₄等。而RCOO^-+Na⁺是一種羧酸鹽，屬于陰離子表面活性劑。初步分析認(rèn)為，RCOO⁺+Na⁺是一種引氣減水劑，由于粉煤灰能較強烈地吸附引氣劑，其氣泡在較粗的粉煤灰顆粒及砂顆粒間起滾動和潤滑作用，從而，使拌合物中粉煤灰粗顆粒、砂粒之間的直接接觸大大減少，體系的摩擦力降低，拌合物的流動性大大增加。另外，這種廢液也能起到減水劑作用，在粉煤灰細(xì)顆粒和水泥顆粒表面形成吸附膜，改變了粉煤灰、水泥顆粒的潤濕狀態(tài)，體系分散更均勻，需水量下降。由于廢液能增加拌合物流動性，減少用水量，故能使摻Ⅲ級粉煤灰的砼致密度有較大提高，因此能提高28d強度。
  粉煤灰火山灰活性的主要來源是鋁硅質(zhì)玻璃體。在堿性介質(zhì)中受OH^-離子的作用，表面的游離鍵成活性鍵，易與Ca(OH)₂反應(yīng)生成水化鋁酸鈣，具有膠凝性。一般情況下粉煤灰玻璃體的聚合度高，低聚合物的含量僅有百分之幾，而Ⅲ級粉煤灰中的玻璃體就更是如此，活性不易發(fā)揮。因此，在不進行磨細(xì)的情況下，只有依靠化學(xué)活性激發(fā)劑激發(fā)，才能促進玻璃體的水化。所用工業(yè)廢液中含有較多的堿性物質(zhì)，而且溶液呈堿性，有一價堿金屬離子，這種工業(yè)廢液增加了液相反應(yīng)中OH^-濃度，促進了Si-O，Al-O鍵的斷裂及四面體網(wǎng)絡(luò)的解體，而Ca²⁺，SO^2-₄離子等則能促進水化產(chǎn)物的形成。表3、表4、表5的結(jié)果表明，摻加這種工業(yè)廢液與不摻相比，其混凝土強度有較大提高，摻量增加強度值有所增大。所以，這種工業(yè)廢液對Ⅲ級粉煤灰的活性能起到激發(fā)使用，促進其水化，提高同齡期的強度。
3 結(jié)論
  試驗用工業(yè)廢液同時具有減水和活性激發(fā)的雙重作用，用作外加劑既可明顯改善摻Ⅲ級粉煤灰的砼和易性和強度，又能降低砼生產(chǎn)成本，充分利用低活性的Ⅲ級粉煤灰。
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