火山灰材料的种类和含量水泥的凝结分析显微镜
掺人天然火山灰材料一般不会影响到水泥的凝结,但粉煤灰则会
延缓水泥的初凝和终凝,这可能是由于粉煤灰中含有一些碳粒所致。
火山灰材料最初仅表现为惰性材料,并使水泥稀释,但火山灰材料会
加速水泥的水化。因此,火山灰材料的掺人会降低水泥最初的硬化速
率,但在后期则会使火山灰水泥的强度与纯水泥的强度相等,或超过
纯水泥的强度。
试验表明,掺30%粉煤灰会使水泥的早期强度下降50%,因此粉
煤灰的掺人不仅仅有稀释作用。随着水化时间的延长,火山灰水泥与
纯水泥的强度差异会减小,而一定龄期后火山灰水泥的强度则会超过
纯水泥的强度。这一龄期取决于水泥和火山灰材料的细度及活性。另
外,养护条件也非常重要。影响火山灰水泥强度的主要因素包括水泥
中火山灰材料的含量、火山灰材料的种类、火山灰材料的粒径和比表
面积以及混合水泥中各组分的特性。
火山灰材料的种类和含量会影响到水泥净浆和砂浆的强度。火山
灰材料的最佳掺量。这一最佳掺量会随火山灰材料的种类不同而变化
。天然火山灰和低钙粉煤灰与水泥有相同的细度,其掺量为水泥用量
的50%时,可以在28d龄期产生最高的强度。不同火山灰材料对水泥浆
体抗压强度的影响,其对比样中掺有等量(20%)的石英粉。可见由于
火山灰反应,各种火山灰水泥均具有较高的强度。粉磨有助于提高粉
煤灰的活性。若粉煤灰有适宜的细度,粉煤灰水泥可以在90d龄期超过
纯水泥的强度,但若粉煤灰的细度超过一定值,则会导致水泥强度的
下降。
水泥的性质,包括碱含量,对火山灰水泥的强度有重要的影响:
碱含量较高时则有助于火山灰水泥强度的发展。一些早强较低的水泥
在后期仍有一定程度的水化,这有助于火山灰反应的进行,因此火山
灰水泥的后期强度可超过纯水泥的后期强度。而早强水泥中掺人火山
灰则不会有这种后期强度的增长。
火山灰材料与水泥有相同的细度时,火山灰材料的使用一般不会
改变砂浆的工作度。通常,天然火山灰材料的掺人会使砂浆的工作度
稍有下降。低碳含量的粉煤灰的掺人会改善工作度,高碳含量的粉煤
灰则会增加需水量。火山灰材料的掺人一般不会影响减水剂的作用,
但一些粉煤灰会降低高效减水剂的减水性能。颗粒细小的火山灰材料
应用时,会显著地增加需水量,因此常常需要同时掺人高效减水剂。