建筑材料-一 岩石与集料38课件讲解.pptx

;;工业废渣;;01;01;概述：业废渣包括粉煤灰、煤渣、粒化高炉矿渣、钢渣、冶金矿渣等。目前公路工程中最常用的是粉煤灰和粒化高炉矿渣。

粉煤灰：粉煤灰是火力发电厂排放的废渣，呈灰色或浅灰色粉末，属于火山灰质活性材料。它含有较多的活性氧化钙、活性氧化铝，它们与氢氧化钙在常温下起化学反应生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙，这些成分有助于混合料的硬化，增加强度。粉煤灰系球形熔粉，颗粒呈玻璃状，这些颗粒可以改善拌合物的和易性。

; 国外把CaO含量超过10%的粉煤灰称为C类灰，而低与10%的粉煤灰称为F类灰。

F类——由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰

C类——由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰,其CaO含量一般大于10%;02;1、外观特性

粉煤灰外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标，可以反映含碳量的多少和差异。

在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度，颜色越深，粉煤灰粒度越细，含碳量越高。

粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。

粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%—80%，有很强的吸水性。

;2、粉煤灰的化学成分

以二氧化硅和三氧化二铝为主，其它为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质(烧失量)。;3、微观性能

粉煤灰的显微结构主要是研究颗粒形状、内部结构及物相种类等特性。

3．1漂珠

漂珠一般呈乳白色，密度小于1g/cm3，粒径15μm—180μm，以玻璃相为主，空心球，漂于水面，玻璃相内有残存气体包裹。在熔融态时，因表面张力的作用，在最终收缩过程中，产生复合结构的微珠（即子母珠）。有呈定向针状莫来石集合体和交织状的针状莫来石晶体。

;3．2沉珠（硅铝质玻璃微珠）

一般呈灰白色，粒径小于50μm，密度为1.8-2.7g/cm3可沉于水底。

SiO2和Al2O3的总和通常在80%以上，珠体形成的温度为1300℃-1400℃左右，其物相主要为玻璃相、莫来石及少量鳞石英晶体析出，莫来石的含量与晶体的程度高于石英。

; 如果对微珠进行轻度溶蚀，使壳层玻璃体溶解，可清晰见到从珠壁向内生长的针状莫来石晶体，并且大微珠内还包裹着更小的微珠。

也有微珠在玻璃质珠壁上析出莫来石和鳞石英。其玻璃基质有很多气孔出现。;3．3海绵体玻璃体（也称不规则微珠）

当煤粉粒子较粗或锅炉温度低于1300℃时，煤粉中的铝硅酸盐黏土矿物来不及完全液化，通过固-液相反应和快速冷却而形成的。

在液相粘度较大所形成的硅铝玻璃体表面极为粗糙，具有大量微孔的近似圆形的海绵体的不规则微珠。

该微珠呈乳白色-灰色，粒径小。含硅量高，有少量的莫来石等。;3．4磁珠

也称高铁微珠，呈黑色，粒径为50μm左右，导电，并显磁性，密度为3.8—4.2g/cm3。

该珠体是由富铁组成的粉煤灰溶体从高温快速冷却，通过表面张力收缩形成的，成珠后溶体极易析出磁铁矿、赤铁矿和方铁矿等晶体。;3．5残炭

残炭的形成是当煤粉过粗或炉温较低时，燃烧不完全形成的一种未燃尽的残屑。

一般呈黑色，粒度范围较大，密度在1.5g/cm3左右。表面疏松多孔，有片状残炭、半圆状残炭、多孔球状残炭及无定形残炭和硅铝微珠连接体。;4、水化活性

粉煤灰最主要的三大效应。

第一，“形态效应”。

在显微镜下显示，粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，能起到良好的润滑作用。

;第二，“活性效应”。

粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料，所以又称之为“火山灰效应”。这一效应能对混凝土起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。; 第三，微集料效应。

粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显地改善和增强混凝土及制品的结构强度，提高匀质性和致密性。

这三种效应相互关联，互为补充。粉煤灰的品质越高，效应越大;03;1）减少混凝土需水量。

2）改善混凝土泵送性能。

3）提高混凝土密实性、流动性和塑性。

4）减少泌水与离析。

5）减少坍落度损失。;04;1.节省费用。

2.改善新拌混凝土的工作性。

3.改善混凝土的长期性能或极限强度。

4.改善混凝土抗硫酸盐侵蚀、碱集料反应等耐久性能。

5.与外加剂的叠加效应，使减水剂效果更为明显。

6.降低混凝土的放热高峰。;7.由于混凝土碱度