一、簡(jiǎn)介
它是由堿金屬離子鹽類、富鈣離子堿類和高效減水劑經(jīng)特種工藝復(fù)合而成。
該活性激發(fā)劑不但能夠充分激活粉煤灰的活性，顯著提高混凝土或砂漿中粉煤灰摻量（一般＞ 50% ），同時(shí)具有高效減水作用。
二、用途
1 、本產(chǎn)品主要用于建筑混凝土，適用于大摻量粉煤灰水泥混凝土及其制品，尤其適用于生產(chǎn)流動(dòng)性或大流動(dòng)性高摻量粉煤灰泵送混凝土，還可應(yīng)用于不振搗自密實(shí)混凝土。
2 、本產(chǎn)品還應(yīng)用于種類混凝土制品，如混凝土承重及非承重砌塊，混凝土路面磚及路沿石的生產(chǎn)。
三、產(chǎn)品種類
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產(chǎn)品名稱 |
型號(hào) |
技術(shù)特性 |
使用范圍 |
備注 |
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活性激發(fā)劑 |
I |
淺灰色顯著提高粉煤灰的活性減水率達(dá) 20% 以上 |
C15~C60 混凝土在原基準(zhǔn)配合比條件下，粉煤灰取代水泥 50% 以上 |
粉煤灰富裕系數(shù)取 1.35~1.40 |
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活性激發(fā)劑 |
II |
淺灰色顯著提高粉煤灰的活性 |
C15~C60 混凝土在原基準(zhǔn)配合比條件下，粉煤灰取代水泥 50% 以上 |
四、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
由北京市建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的結(jié)果如下：
檢驗(yàn)依據(jù)： GB807 6 － 1997( 混凝土外加劑 ) 、 GB/T5008 0 － 2002 （普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)）
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檢 驗(yàn) 項(xiàng) 目 |
摻 FA A － I 型粉煤灰活性激發(fā)劑混凝土及空白混凝土性能 | ||
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基準(zhǔn)砼（ 8 ± 1cm ） |
50% 取代率砼（ 20 ± 2cm ） | ||
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減水率 * ， % |
―― |
22 | |
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泌水率 * ， % |
100 |
24 | |
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凝結(jié)時(shí)間之差， min |
初凝 |
0 |
＋ 310 |
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終凝 |
0 |
＋ 365 | |
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抗壓強(qiáng)度， MPa 抗壓強(qiáng)度比， % |
7d |
32.4 （ 100 ） |
27.6 （ 85 ） |
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28d |
43.9 （ 100 ） |
44.6 （ 102 ） | |
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56d |
48.4 （ 100 ） |
49.1 （ 100 ） | |
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28d 收縮率比， % |
100 |
95 | |
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抗凍性能（ 100 次凍融循環(huán)） |
―― |
91 | |
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相對(duì)耐久性指標(biāo)， % |
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對(duì)鋼筋銹蝕性 |
―― |
對(duì)鋼筋無銹蝕作用 | |
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本試驗(yàn)混凝土配合比， kg/m 3 |
420 ： 195 ： 665 ： 1085 ： 0 ： 0 |
210 ： 180 ： 570 ： 1015 ： 294 ： 25 | |
檢驗(yàn)結(jié)論及意見：以上檢驗(yàn)結(jié)果均為實(shí)驗(yàn)值；
備注： 1 、本試驗(yàn)中減水率測(cè)定時(shí)基準(zhǔn)混凝土采用的是 20 ± 2cm 坍落度砼；
2 、本試驗(yàn)采用水泥為 425 普硅水泥，粉煤灰為 2 級(jí)灰，連同本配合比為委托方提供。
大摻量粉煤灰高性能混凝土
1 、大摻量粉煤灰高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)
正確的混凝土配合比設(shè)計(jì)是混凝土質(zhì)量保證的前提。以往粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)都是在一個(gè)已經(jīng)確定不摻粉煤灰混凝土配合比基礎(chǔ)上，采用一定量的粉煤灰等量或超量取代水泥，這樣的配合比設(shè)計(jì)將粉煤灰和水泥等同看待，而沒有充分考慮到兩者之間的差異。大量研究資料表明：粉煤灰對(duì)不同齡期混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)同水泥是不一致的，此外，粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)還同水膠比密切相關(guān) ( 一般隨著水膠比的減小，粉煤灰對(duì)不同齡期混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)隨之增加 ) 。因而采用以往的配合比設(shè)計(jì)方法對(duì)大摻量粉煤灰高性能混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)顯然已經(jīng)不再合適。關(guān)于大摻量粉煤灰高性能混凝土配合比的設(shè)計(jì)，英國 Dunstan 提出了一種新的理念，他將粉煤灰做為一種單獨(dú)的組分，將混凝土的水膠比、灰膠比 ( 粉煤灰 - 膠結(jié)料比， F/C ＋ F) 和強(qiáng)度建立了一個(gè)三維模型 ( 見圖 1) 。這樣進(jìn)行大摻量粉煤灰高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮了粉煤灰和水泥之間的性質(zhì)差異以及水膠比對(duì)強(qiáng)度影響的差異。如圖 1 所示，等水膠比平面顯示當(dāng)水膠比不變時(shí) R 28 － F/(C+F) 的關(guān)系，即粉煤灰摻量增加時(shí)，混凝土強(qiáng)度下降；等強(qiáng)度平面顯示達(dá)到相同強(qiáng)度時(shí) (W ／ (C+F) － F/(C+F)) 的關(guān)系 ( 圖中陰影部分所示 ) ，即增加粉煤灰摻量時(shí)，要相應(yīng)降低水膠比，以保證混凝土強(qiáng)度不變。
2 、大摻量粉煤灰高性能混凝土性能研究
2.1 大摻量粉煤灰高性能混凝土拌合物性質(zhì)
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大摻量粉煤灰高性能具有良好的粘聚性，能減少泌水。同時(shí)，其和易性與粉煤灰的質(zhì)量、外加劑品種及摻量等關(guān)系密切?？偟膩碚f，只要大摻量粉煤灰混凝土的配合比恰當(dāng)，攪拌時(shí)間充分，其工作性能夠滿足不同工程的要求。 |
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2 .2 大摻量粉煤灰高性能混凝土強(qiáng)度
一般而言，混凝土中摻粉煤灰后，其早期強(qiáng)度一般會(huì)隨摻量的增加而降低。但大摻量粉煤灰高性能混凝土中各組分的配比可以有較大的靈活性，因此同樣可以配制出早期強(qiáng)度高的大摻量粉煤灰高性能混凝土。同普通混凝土相比，大摻量粉煤灰高性能混凝土 28 d 后強(qiáng)度還有很大的增長(zhǎng)。此外，大摻量粉煤灰高性能混凝土強(qiáng)度發(fā)展同溫度密切相關(guān)，溫度高，其強(qiáng)度發(fā)展很快，基本與普通混凝土強(qiáng)度發(fā)展速度同步；溫度低，強(qiáng)度發(fā)展速度遠(yuǎn)低于普通混凝土。
2.3 大摻量粉煤灰高性能混凝土變形性能
大量工程實(shí)際表明，混凝土出現(xiàn)開裂 80% 是在承載之前。即混凝土在承載之前，混凝土變形受到約束作用產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土自身抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生開裂。因此混凝土的早期變形性能越來越收到人們的重視?；炷猎缙谧冃涡阅苤饕囟茸冃?、收縮變形和徐變變形。大摻量粉煤灰高性能混凝土含有大量粉煤灰，其水化放熱導(dǎo)致的自身溫升比普通硅酸鹽水泥低得多，而且同普通水泥混凝土有明顯的溫峰且達(dá)溫峰后溫度下降相對(duì)較快相比，大摻量粉煤灰高性能混凝土的溫降不太明顯且達(dá)到最大溫度后溫度不會(huì)快速下降，因而溫度變形??；此外，大摻量粉煤灰高性能混凝土彈性模量同普通混凝土相當(dāng)，其收縮變形和徐變都低于普通混凝土。因此，可以認(rèn)為大摻量粉煤灰高性能混凝土具有很好的抗裂性。
2.4 大摻量粉煤灰高性能混凝土耐久性
大摻量粉煤灰高性能混凝土的孔徑分布與普通混凝土不同，大孔數(shù)量較少，滲透系數(shù)很小，一般在 1. 6 × 10 -14 ～ 5. 7 × 10 -14 m /s ，具有很強(qiáng)的抗離子滲透能力。大摻量粉煤灰高性能混凝土抗氯離子能力隨齡期而變化，強(qiáng)度越高，氯離子滲透性越低。
試驗(yàn)結(jié)果表明，大摻量粉煤灰高性能混凝土 28d 試件的抗水滲透性都較基準(zhǔn)混凝土差，但 90 d 的試件，其抗水滲透性都好于基準(zhǔn)混凝土，特別時(shí)摻 56 ％粉煤灰的混凝土抗水滲透性達(dá)到最好等級(jí)。
大摻量粉煤灰高性能混凝土具有很好的抗凍融性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，大摻量粉煤灰高性能混凝土的耐久性系數(shù)高于對(duì)照混凝土。但試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)大約 50 次凍融循環(huán)后，大摻量粉煤灰高性能混凝土有輕微的表面剝落。比較了大摻量粉煤灰高性能混凝土 (C= 150kg /m 3 ， FA=19 0 ㎏ /m 3 ) 與普通混凝土 (C=290 ～ 340 ㎏ /m 3 ) 的抗凍融性，所有配合比都引入了 5 ％～ 7 ％含氣量。結(jié)果表明，大摻量粉煤灰高性能混凝土的抗凍性明顯好于普通混凝土。
研究表明，大摻量粉煤灰高性能混凝上的碳化深度均大于同養(yǎng)護(hù)齡期、同碳化歷時(shí)的普通混凝土 ( 水泥用量與大摻量粉煤灰高性能混凝土總膠材用量相同 ) ，隨養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng)，碳化深度值有所降低。粉煤灰與水泥用量對(duì)碳化深度值具有顯著影響。當(dāng)總膠凝材料為 222 kg /m 3 時(shí)，摻 55 ％粉煤灰的大摻量粉煤灰高性能混凝土碳化深度增長(zhǎng)平緩，但摻 70 ％粉煤灰的大摻量粉煤灰高性能混凝土碳化深度急劇增長(zhǎng)；當(dāng)總膠凝材料用量 333 kg /m 3 時(shí)，摻 55 ％粉煤灰的大摻量粉煤灰高性能混凝土碳化深度值明顯降低且增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩，摻 70 ％時(shí)，隨碳化歷時(shí)的延長(zhǎng)，碳化進(jìn)程有逐漸加快的趨勢(shì)。
大摻量粉煤灰高性能混凝土具有非常好的抗硫酸鹽侵蝕性。日本 Kawamura M 等把大摻量粉煤灰高性能混凝土浸入 10 ％的 Na 2 SO 4 溶液中，通過長(zhǎng)達(dá) 2 年的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)大摻量粉煤灰混凝土能有效地改善混凝土的抗硫酸鹽性能。
大摻量粉煤灰高性能混凝土能有效地抑制堿 - 骨料反應(yīng)。即使在一些嚴(yán)酷的條件下也是如此。 Malhotra 等的研究表明，粉煤灰摻量為 58 ％的大摻量粉煤灰高性能混凝土大大降低了混凝土的膨脹。
大摻量粉煤灰高性能混凝土的抗除冰鹽能力較差。用 8 種粉煤灰制作的大摻量粉煤灰高性能混凝土板狀試件進(jìn)行除冰鹽試驗(yàn)，結(jié)果除 5 號(hào)混凝土在 50 次凍融循環(huán)后表現(xiàn)等級(jí)為 4 級(jí)外，其余的混凝土經(jīng)過 50 或 100 次凍融循環(huán)后表現(xiàn)等級(jí)均為 5 級(jí)。根據(jù) ASTM 標(biāo)準(zhǔn)， 4 級(jí)與 5 級(jí)分別對(duì)應(yīng)于中度剝落和嚴(yán)重剝落。
2.5 大摻量粉煤灰高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)和齡期
Swamy 等通過研究認(rèn)為，大摻量粉煤灰高性能混凝土可以用于結(jié)構(gòu)混凝土和大體積混凝土。養(yǎng)護(hù)濕度對(duì)大摻量粉煤灰高性能混凝土的性能是很重要的。 Vandewalle 等的研究結(jié)果也顯示，大摻量粉煤灰砂漿，相比于普通混凝土砂漿和低摻量的粉煤灰砂漿對(duì)養(yǎng)護(hù)濕度更為敏感，較長(zhǎng)時(shí)間潮濕養(yǎng)護(hù)有利于大摻量粉煤灰高性能混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，特別是長(zhǎng)期強(qiáng)度的發(fā)展。
試驗(yàn)結(jié)果表明，養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)混凝土的干縮有很大的影響，當(dāng)濕養(yǎng)護(hù) 14 d 時(shí)，摻粉煤灰的各組混凝土的試件的早期干縮率與未摻粉煤灰的相近，直至后期如 180d 時(shí)，未摻粉煤灰的混凝土的干縮率才略大于各組 HVFAC ；濕養(yǎng)護(hù) 28d 時(shí)各組大摻量粉煤灰高性能混凝土的收縮率明顯地小于未摻粉煤灰的混凝土， 90d 時(shí)干縮率可減小 15 ％以上；當(dāng)濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 60d 時(shí)，大摻量粉煤灰混凝土的收縮率更小，而且到后期，無粉煤灰混凝土的干縮率仍有繼續(xù)增大的勢(shì)頭，而大摻量粉煤灰混凝土至干縮時(shí)間 60 d 后干縮基本不再明顯發(fā)展。
工程應(yīng)用表明，采用“及時(shí)而充分”的濕養(yǎng)護(hù)，可有效預(yù)防或大大減少混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。某大廈已竣工的約 200 00 0 ㎡ 大摻量粉煤灰高性能混凝土現(xiàn)澆樓面板，除了少數(shù)濕養(yǎng)護(hù)不夠及時(shí)、不夠充分的混凝土表面出現(xiàn)少量細(xì)淺裂紋外，至今都未發(fā)現(xiàn)可見裂縫。同時(shí)，常壓蒸養(yǎng)——壓力蒸養(yǎng) 2 次養(yǎng)護(hù)工藝為大摻量粉煤灰高性能混凝土性能的提高提供了一條可行的途徑。
對(duì)于 HVFAC 的齡期，試驗(yàn)結(jié)果顯示，粉煤灰摻量為 55 ％的混凝土抗壓強(qiáng)度，齡期為 28d 時(shí)，是基準(zhǔn)混凝土的 80 ％；齡期為 90d 時(shí)，與基準(zhǔn)混凝土大致相同；齡期為 1 年時(shí)，超過基準(zhǔn)混凝土。
2.6 大摻量粉煤灰高性能混凝土的性能改善
雖然不少研究結(jié)果與應(yīng)用情況說明，大摻量粉煤灰混凝土的性能足以在結(jié)構(gòu)混凝土中使用，但是大摻量粉煤灰混凝土性能的一些不足是顯而易見的。
由于大摻量粉煤灰混凝土中的粉煤灰摻量很大，在總的膠凝材料用量比較低的情況下，混凝土的 早期強(qiáng)度很低，這是大摻量粉煤灰高性能混凝土實(shí)際應(yīng)用的不足之一。
Bilodeau 等研究結(jié)果表明，以 ASTM Ⅲ 型水泥取代 ASTM I 型水泥，在水泥用量 115 ～ 155 kg /m 3 、粉煤灰摻量為 56 ％時(shí)， 1d 抗壓強(qiáng)度可以提高 5 ～ 8MPa ，不僅顯著改善了大摻量粉煤灰高性能混凝土的早期強(qiáng)度比較低的不足，而且也明顯提高大摻量粉煤灰混凝土的耐久性。
大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度等性能提高還可以用摻加外加劑等方式來實(shí)現(xiàn)。很多研究者都提出采用激發(fā)法劑手段來提高大摻量粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度，認(rèn)為粉煤灰 - 石灰 - 硫酸鹽系統(tǒng)在常溫常壓下能非常有效激發(fā)粉煤灰活性，這一系統(tǒng)也能適應(yīng)大摻量粉煤灰高性能混凝土。
低的抗碳化性能是大摻量粉煤灰高性能混凝土又一不足。改善措施之一是適當(dāng)提高粉煤灰混凝土的堿儲(chǔ)備，最為經(jīng)濟(jì)的是摻加石灰。對(duì)于大摻量粉煤灰高性能混凝土，將礦渣粉與粉煤灰復(fù)摻，能較大程度改善大摻量粉煤灰的抗碳化性能。用磨細(xì)礦渣微粉取代水泥，除了能進(jìn)一步降低漿體孔隙率，提高抗?jié)B性外，漿體的 CH 含量遠(yuǎn)比粉煤灰水泥漿體高，從而使得礦粉水泥基材料的抗碳化能力明顯高于粉煤灰水泥基材料的抗碳化能力。并且認(rèn)為所有提高抗?jié)B性的途徑，都有利于 HVFAC 抗碳化性能的改善 。
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