摘要：植物生长对土壤有着严格的要求，尤其是混凝土的酸碱度。新型的酸性激发剂则能很好地满足植物生长对混凝土的碱度要求，它具有不仅具有激发粉煤灰活性的作用，而且还具有制备高渗量粉煤灰混凝土的作用。对混凝土的碱度控制，还可以采取用化学方法达到降碱的目的，从而制备出符合要求的低碱混凝土。本文主要研究粉煤灰的酸性激发剂激发粉煤灰活性以及适当降低混凝土的碱性的方法，从而有利于低碱混凝土，有利于绿色植物的生存。
关键词：粉煤灰；新型化学；低碱混凝土；配合比
一、实验过程
1.1粉煤灰的介绍
粉煤灰质量指标及适用范围见表1.1-1，以某发电厂为例，其I级化学成分有58.32%的二氧化硫、4.93%的三氧化二铁、24.09%的三氧化二铝、5.18%的氧化钙，1.24%的氧化镁。对表1.1的粉煤灰的品质进行分析（所占百分比）：对于细度（即45μm方孔筛筛余），三级质量指标的实测结果为8.2%；对于烧失量，三级质量指标的实测结果为1.52%；对于需水量比，三级质量指标的实测结果为92.6%；对于三氧化硫，三级质量指标的实测结果为2.48%；对于表观密度，三级质量指标的实测结果为2.25%；对于28d强度比，三级质量指标的实测结果为88.4%。
表1 粉煤灰质量指标及适用范围
注：
1.需水量比指30%粉煤灰取代量的硅酸盐水泥与未取代的硅酸盐水泥，二者拌制的胶砂达到相同流动度时的加水量之比。
2.经过试验论证，粉煤灰的等级可较适用范围要求的等级降低一级。
3.主要用于改善混凝土拌合物和易性所用的粉煤灰，可以不受上表限制。
1.2莫尔强度的理论
在实验中，用到了莫尔强度理论，该理论有利于钢管混凝土的强度计算，具有极好的适用性。莫尔强度理论可以看做是第三强度理论的推广。与最大剪应力理论相比，考虑材料抗拉强度与抗压强度不等的情况。
二、混凝土配合比设计
2.1设计总思路
设计基于堆积理论，即颗粒运动时，粒子间留有适当距离，恰使次小颗粒能够穿过并填塞在空隙。在设计的过程中，其设计总体思路如下：一是明确设计指标要求；二是综合考虑原材料性能。例如：对于水泥，要考虑抗压强度，密度等……对于集料，要考虑砂石级配，表观/堆积密度……对于外加剂，要考虑渗量，减水率，强度比……FA，要考虑等级，需水量比，活性指数……SL，要考虑等级，活性指数；三是配合比设计。配合比设计中关键参数确定极为重要，如水灰/胶比、灰砂比、掺合料品种和用量、外加剂品种和用量……四是实验室试拌调整。
2.2设计的指标及原则
设计的指标有5个，强度等级、工作性、耐久性、经济性、其他参数。对于强度等级由水胶比W/B决定；抗压C20-C100；抗折4.0-6.5MPa。工作性指坍落度T、保水性、粘聚性；由单位用水量、砂率Sp、外加剂品种和渗量等决定。耐久性指抗裂、抗渗、抗化学侵蚀、抗冻等；水泥用量、矿物渗合料用量、外加剂等决定。经济性要求最高；使用矿物渗合料。其他参数有特殊结构（如承台、预应力、路面等），可泵性，外观。
高性能混凝土设计原则有以下几点：一是低单位用水量，低单位水泥用量。这样的设计既可以降低水化热，还可以提高抗裂性，而且还能提高经济性。二是最大堆积密度。根据堆密理论，要保持最大的堆积密度，应该保持集料的最小空隙率。三是适当水胶比。因为如果是水胶比过低，会造成抗裂性变差，收缩性变大。四是FA/SL双渗，即会产生次第反应，优势互补，造成叠加效应，但要根据具体情况作出适当的调整。
2.3混凝土配合比设计
要进行混凝土配合比的设计，首先，要进行配合比的计算。确定试配强度、初步确定水胶比（碎石与卵石）、计算单位用水量、计算C、FA、A的用量、确定砂率Sp，最终可以得到配合比的计算结果。然后，进行配合比的调整。若是试配中的T（或微勃稠度）不能满足要求，或粘聚性和保水性不好时，应该适当进行和易性调整。
对于普通混凝土配合比而言，T较小，一般小于等于90毫米。当T过小是，W/C不变，分次渗入百分之五到百分之十的水泥浆或外加剂；当T过大，粘聚性、保水性良好时，可保持砂率不变，可酌情增加砂和石子的量；当粘聚性、保水性不好时，可适当改变砂率。对于高性能混凝土而言，T较大：1.坍落度，主要通过调整外加剂渗量来调节；坍落度差别不大时，也可以通过保持W/C不变，增加百分之五的水泥浆来调节。2.调节配合比中的胶凝材料用量等来改变粘聚性。3.保水性不好，一般与外加剂渗量过高、浆体少、砂率低有关。
三、试验结果与分析
本实验采用密度为2.5左右、比面积为300多的球磨机粉末，稀释后PH值为1.7的激发剂，粒径不超过2.5毫米的细集料。
采用专用数学软件SPSS对采集的指标进行显著性检验，得到实验方差与计算的分析，从而进一步可以得出好的工艺的组合以及对抗压强度的主次顺序。根据优化模型，最终得到最优的激发工艺，即该工艺经济、可操作性强、粉煤灰活性发挥的效率高。混凝土的材料一般显中性，该试验用净浆观察碱度的变化规律。在进行两组试验后，得到随时间的变化PH会先比较平缓，然后会有一个突然上升的阶段，最终上升缓慢至略有下降。经分析可以得到最优的激发工艺。
对于第一组实验：PH的变化与水泥水化的变化非常一致，造成这种结果的原因如下：由于水泥所占的比重很大，粉煤灰的含量微乎其微。另外，由于没有激活，化学反应相对较慢，所以水泥在该组PH值变化的实验中占据主导地位。
对于第二组实验，PH值先突然上升，然后处于平缓阶段，之后急剧上升，接着，下降，最后，会缓慢上升。整个过程都处于波动阶段。虽然变化情况不同于第一组，但是仍然与水泥水化的变化非常一致。与众不同的是使用了激活的粉煤灰。
两组试验对比，得到结论：与原状粉相比，活性粉煤灰对净浆的影响程度更大，净浆在放入适当的活性粉煤灰后，碱度更低，即PH值将会更小。
四、结语
通过研究最终得出结论：因为于核心混凝土而言，在混凝土短柱中，外围的钢管对侧面有压力，这样可以很好地提高抗压强度。这样的构造大大提高了核心混凝土的承载能力，同时，能够使其更加具有可塑性！在实验中，使用了莫尔强度的理论，该理论极其适用于本文研究的问题，非常适合计算钢管混凝土的强度。试验结果与计算结果在合理误差范围内，还是比较吻合的，该研究有一定的参考价值，可以为其他类似的研究可以提供参考！
参考文献：
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[3]丁沙.过硫磷石膏矿渣水泥混凝土抗海盐侵蚀性能与机理研究[D].武汉理工大学，2014-03-01.
论文作者:王文帅
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/24
标签：混凝土论文; 粉煤灰论文; 强度论文; 指标论文; 莫尔论文; 理论论文; 用量论文; 《基层建设》2016年19期论文;