第一篇：正負(fù)極材料的粒度分布對(duì)電池性能的影響

正負(fù)極材料的粒度分布對(duì)鋰電池性能的影響

一、鋰離子電池市場(chǎng)情況分析

隨著能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，目前電池行業(yè)已經(jīng)逐步向電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)的領(lǐng)域拓展，全球鋰電池的需求量隨著它應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展而逐年增加。2012年上半年，我國(guó)電池行業(yè)累計(jì)完成工業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)值同比增長(zhǎng)18.5%，累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)率96.72%，累計(jì)完成出口交貨值同比下降3.57%。產(chǎn)值保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，但出口交貨值繼續(xù)呈下降趨勢(shì)，且降幅明顯增大。上半年，鉛酸蓄電池累計(jì)完成產(chǎn)量同比增長(zhǎng)26.5%，堿性蓄電池累計(jì)完成產(chǎn)量同比下降9.6%，鋰離子電池累計(jì)完成產(chǎn)量同比下降12.3%，原電池累計(jì)產(chǎn)量同比下降6.6%。電池行業(yè)整體利潤(rùn)率低于4-5%，且隨著環(huán)保投入與運(yùn)行成本增加，電池利潤(rùn)將明顯下降。

我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)始于1997年后期，走過(guò)了一條從引進(jìn)學(xué)習(xí)到自主研發(fā)的產(chǎn)業(yè)化道路。進(jìn)入2001年后，隨著深圳比亞迪、邦凱電池等鋰離子電池企業(yè)的迅速崛起，中國(guó)的鋰電產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)階段。目前，中國(guó)是世界最大的鋰電池生產(chǎn)制造基地、第二大鋰電池生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。

二、電池正負(fù)極材料對(duì)粒度有極大的要求

天然石墨的粒度分布對(duì)鋰離子的初始充放容量有較大的影響，而對(duì)其首次效率影響相對(duì)較小。粒徑較小的天然石墨粉具有較大的首次充電容量，但不可逆容量也較大；中等粒徑的石墨粉具有較高的首次效率，粒度增大減少了首次充放電容量，較小粒徑的石墨粉首次不可逆容量加大；雙峰型粒度分布對(duì)提高首次效率有利，但減少了首次充放電容量。當(dāng)石墨粉的平均粒徑為16-18μm，且粒度分布較為集中時(shí)，電池有較好的初放容量及首次效率。

用作鋰離子電池的正極活性材料主要有鋰鈷氧(LiCoO2)、鋰錳氧(LiMn2O4)、鋰鎳氧(LiNiO2)、鋰鎳鈷錳氧(LiNiCoMnO2)和磷酸鐵鋰(LiFePO4)。由于磷酸鐵鋰具有原料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉以及優(yōu)良的高溫循環(huán)性能和安全性能等優(yōu)點(diǎn)，以磷酸鐵鋰為正極活性材料的鋰離子電池最具發(fā)展前景。而從大量的制漿經(jīng)驗(yàn)以及行業(yè)交流反饋來(lái)看，粒度分布幾乎決定了磷酸鐵鋰材料的加工性能，其關(guān)鍵指標(biāo)是D50。一般來(lái)說(shuō)，鈷酸鋰、錳酸鋰粒平均粒徑大致在10um-20um，磷酸鐵鋰根據(jù)不同的工藝，一般分布在1um-2.5um。

三、激光粒度儀在電池行業(yè)應(yīng)用

濟(jì)寧市無(wú)界科技有限公司是一家主要從事鋰離子電池、正極材料和負(fù)極材料等新材料的研制、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為主業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，公司依靠自身科研能力和創(chuàng)新機(jī)制，在國(guó)家科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金中心、山東省信息產(chǎn)業(yè)廳、山東省科技廳和地方政府等機(jī)構(gòu)的大力支持下，已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)鎳基類(lèi)鋰離子電池正極材料生產(chǎn)規(guī)模最大、技術(shù)水平最高的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)；是國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃和國(guó)家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金中心創(chuàng)新計(jì)劃實(shí)施單位和科技創(chuàng)新基金支持單位。先后承擔(dān)了兩項(xiàng)國(guó)家級(jí)、三項(xiàng)省級(jí)和四項(xiàng)市級(jí)科研項(xiàng)目。山東省科技廳認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有高性能鎳基類(lèi)和錳基類(lèi)鋰離子電池正極材料兩大系列10余種產(chǎn)品，技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。公司起草的“鎳鈷錳酸鋰三元鋰離子正極材料”質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)立項(xiàng)，擬定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)正在審查批準(zhǔn)過(guò)程中。

圖一 測(cè)試人員在使用濟(jì)南微納激光粒度儀測(cè)樣品粒度分布

圖二 生產(chǎn)車(chē)間一角

圖三 電池材料粒度測(cè)試報(bào)告

四、激光粒度儀在電池行業(yè)的應(yīng)用前景

隨著電池市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，用戶(hù)使用要求逐漸提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的劇烈化。為了以更合理的成本達(dá)到所需的能量密度，原電池（一次性）和二次（可充電）電池使用的材料對(duì)粒度的要求越來(lái)越高。激光粒度分析儀根據(jù)光的散射原理來(lái)測(cè)量顆粒的大小，測(cè)試方便、準(zhǔn)確、快捷。其測(cè)試過(guò)程可以簡(jiǎn)單描述為：顆粒通過(guò)激光束時(shí)，每一個(gè)顆粒的散射光并行的照亮設(shè)置在不同散射角的探測(cè)器上，探測(cè)器的光能強(qiáng)弱形成散射譜；計(jì)算機(jī)將散射譜反演為粒度分布，就是我們所需的顆粒的粒度分布。前一過(guò)程是為了獲得顆粒群的散射譜，信息是以光速并行傳輸?shù)?，所有測(cè)試快；后一過(guò)程是以MIE散射理論為基礎(chǔ)，由計(jì)算機(jī)以數(shù)字方式串行完成，所以測(cè)試準(zhǔn)確。激光粒度儀也正是因?yàn)榫哂腥绱说膬?yōu)點(diǎn)才在電池行業(yè)得到了愈加廣泛的應(yīng)用。

圖四 濟(jì)南微納Winner2000激光粒度儀原理圖

第二篇：陶瓷粉末粒度分布儀對(duì)于陶瓷燒結(jié)材料的影響

陶瓷粉末粒度分布儀對(duì)于陶瓷燒結(jié)材料的作用影響

一是根據(jù)透過(guò)率公式，就可知，陶瓷結(jié)構(gòu)不均勻，透過(guò)率肯定不好。二是在于透明陶瓷燒結(jié)，一般燒結(jié)溫度都較高，少量晶粒容易長(zhǎng)大，晶粒較大的，極易長(zhǎng)大。從另一個(gè)角度考慮，可能具小顆粒+均一的稍大的顆粒優(yōu)于單一的粒度分布窄的粉體。

理由：填隙在顆粒間，有助于燒結(jié)致密化。燒結(jié)塊提的表面SEM中的晶粒都是大小相間的。透明陶瓷透明除了粒度分布盡量窄，還有團(tuán)聚狀態(tài)等影響因素lwjjt(站內(nèi)聯(lián)系TA)對(duì)啊，團(tuán)聚是一個(gè)很大的影響因素，粉體是燒結(jié)透明陶瓷的關(guān)鍵

就像上面所說(shuō)，控制原料粉末的粒度分布是前提，另外制定合理的燒結(jié)工藝是關(guān)鍵！合理定制燒結(jié)工藝這個(gè)好籠統(tǒng)啊。。

從燒結(jié)透明陶瓷的角度來(lái)看，就目前的研究所得到的結(jié)論而言，是粒度分布越窄越好，不存在級(jí)配的問(wèn)題，雜質(zhì)、晶界、氣孔等對(duì)光的散射，折射現(xiàn)象是影響透過(guò)率的主要原因，要做到燒結(jié)致密、晶粒大小均勻，控制晶粒的規(guī)整排列。不過(guò)如果你能做到晶粒足夠大，大至單晶體當(dāng)然也會(huì)透明。制備其實(shí)很多問(wèn)題需要考慮：

陶瓷粉體純度和粒度；團(tuán)聚問(wèn)題；陶瓷燒結(jié)中升溫速率和保溫時(shí)間

前面是影響陶瓷材料的純度和晶粒顆粒大小，氣孔等都是影響透明陶瓷透明度的因素！

陶瓷粉末激光粒度分布儀KWC-610是利用激光照射適當(dāng)分散顆粒所產(chǎn)生衍射與散射現(xiàn)象與衍射原理，儀器用一個(gè)特殊制作的大規(guī)模集成電路探測(cè)器，從顆粒衍射環(huán)中取出衍射光能訊息激光粒度分析儀具有分析速度快，操作簡(jiǎn)單方便，分析檢測(cè)范圍廣的特點(diǎn)，近年來(lái)得到快速發(fā)展。

對(duì)于陶瓷顆粒粉末的粒度，中位粒度越小活性越高，越容易燒結(jié)；

陶瓷粒度分布，合適的粒度分布有助于提高預(yù)成型密度，有助于燒結(jié)致密。

陶瓷粉末顆粒尺寸及其分布的表征與分析是陶瓷粉體研究的基礎(chǔ)，且陶瓷粉末顆粒尺寸及分布直接影響陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量，因此對(duì)陶瓷粉體粒徑尺寸和分布的精確把握至關(guān)重要。陶瓷粉體粒徑檢測(cè)時(shí)，應(yīng)充分分析各粉體粒徑檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合最優(yōu)檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)粉體粒度測(cè)試技術(shù)將向測(cè)試下限低、測(cè)試范圍廣、測(cè)試準(zhǔn)確度和精確度高、重現(xiàn)性好等方向。

陶瓷粉末激光粒度分布儀 KWC-610詳細(xì)技術(shù)參數(shù)： 測(cè)試范圍：0.1μm～2000μm 光 源：半導(dǎo)體激光器(波長(zhǎng)635 nm.功率3mw.使用壽命25000小時(shí)以上)測(cè)試方式：濕法測(cè)試

樣品濃度：0.5‰～1%（與樣品的比重、顆粒大小、折射率有關(guān)）測(cè)試時(shí)間：少于1分鐘/次，不含樣品分散時(shí)間 掃描速度：2000次/秒 重復(fù)性誤差：≦1% 電源：交流220V±10%50Hz或60Hz，功率：80W 微機(jī)接口：標(biāo)準(zhǔn) RS-232串行接口

操作系統(tǒng)：可在Windows所有版本的操作系統(tǒng)下運(yùn)行

第三篇：原材料對(duì)混凝土性能的影響—粉煤灰

原材料對(duì)混凝土性能的影響—粉煤灰、SO3含量、fCaO含量、含水量。按上述品質(zhì)指標(biāo)將能用于混凝土和砂漿的粉煤灰分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。GB/T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中對(duì)粉煤灰上述品質(zhì)指標(biāo)有明確的規(guī)定。

粉煤灰在水泥基材料中的作用主要有：形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)。粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)主要表現(xiàn)為填充作用和潤(rùn)滑作用；粉煤灰的活性效應(yīng)是指混凝土中粉煤灰的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)。如將粉煤灰用作膠凝組分，則這種效應(yīng)自然就是最重要的基本效應(yīng)，活性效應(yīng)的高低取決于反映的能力、速度及其反應(yīng)產(chǎn)物的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素。粉煤灰的微集料效應(yīng)是指粉煤灰微細(xì)顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細(xì)的集料一樣。在水泥漿體中摻加礦物質(zhì)粉料，可取代部分水泥熟料，混凝土的硬化過(guò)程及其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的形成，不僅取決于水泥，而且還取決于微集料。

1、粉煤灰細(xì)度對(duì)混凝土性能的影響：

粉煤灰的細(xì)度對(duì)混凝土的性能有著重要的影響，這種影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是影響粉煤灰的活性，粉煤灰越細(xì)，火山灰反應(yīng)能力越強(qiáng)；二是影響需水性，一般來(lái)說(shuō)原狀粉煤灰越粗，需水性越大。在混凝土中，用水量是影響其結(jié)構(gòu)和性能的最敏感因素，通過(guò)機(jī)械粉磨，可以提高粉煤灰的細(xì)度，但通常不能夠降低粉煤灰的需水量。

2、粉煤灰燒失量對(duì)混凝土性能的影響：

粉煤灰中未燃盡的碳粉都可以按燒失量來(lái)估量。碳粒是對(duì)混凝土有害的物質(zhì)，它能使混凝土的用水量增加，粉煤灰中的含碳量越高，它的需水量也就越多。隨著含碳量的變化，粉煤灰的顏色可以從乳白色變到黑色，高鈣粉煤灰往往呈淺黃色，含鐵量較高的粉煤灰也有可能呈現(xiàn)出較深的顏色。原狀粉煤灰通常顏色較淺，機(jī)械粉磨作用將這些顆粒打破，使得一些未燃燒的炭露出來(lái)，因此，磨細(xì)粉煤灰常常呈現(xiàn)出較黑的顏色。

3、粉煤灰fCaO含量對(duì)混凝土性能的影響：

在低鈣粉煤灰中CaO絕大部分結(jié)合在玻璃體中，在高鈣粉煤灰中，除大部分被結(jié)合外，還有一部分是游離的?！八罒睜顟B(tài)的游離CaO具有利于激發(fā)活性和不利于安定性的雙重作用，因此必須重視高鈣粉煤灰的安定性問(wèn)題。

4、粉煤灰SO3含量對(duì)混凝土性能的影響：

SO3過(guò)高會(huì)產(chǎn)生破壞性的鈣礬石，我國(guó)規(guī)范規(guī)定為粉煤灰中SO3含量必須不大于3%。

5、粉煤灰的堿含量較高，也會(huì)導(dǎo)致硬化水泥石產(chǎn)生較大的干縮變形，這對(duì)混凝土的抗裂性能也是不利的。

另外，使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，其摻量越大，減水效果越顯著。反之，使用劣質(zhì)粉煤灰，其摻量越大，混凝土的用水量增加也越多。粉煤灰與氫氧化鈣結(jié)合，會(huì)使混凝土堿度有所降低這些都是粉煤灰化學(xué)穩(wěn)定行為帶來(lái)的副作用。

第四篇：家電對(duì)電力線(xiàn)適配器性能的影響

家電對(duì)電力線(xiàn)適配器性能的影響

前文已經(jīng)介紹過(guò)家用電器會(huì)對(duì)TL-PA201電力線(xiàn)適配器的性能造成影響，那么影響究竟有多大呢？我們通過(guò)一個(gè)插線(xiàn)板來(lái)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。

如圖所示，我們把TL-PA201和電腦、音箱、路由器、臺(tái)燈、筆記本、打印機(jī)的電源全部插在一個(gè)插線(xiàn)板上，看看TL-PA201的性能變化。（測(cè)試地點(diǎn)依然是書(shū)房中的A、B兩點(diǎn)）

小結(jié)：影響顯著

相比使用獨(dú)立的插座，TL-PA201與電器設(shè)備共用插座后的實(shí)際測(cè)試性能降低了20Mbps，降幅達(dá)到了25%?？梢?jiàn)家用電器對(duì)電力線(xiàn)適配器的性能影響還是非常明顯的，因此建議大家在使用TL-PA201時(shí)，應(yīng)盡量選擇獨(dú)立的電源插座，以便獲得更好的性能。

在TL-PA201的使用說(shuō)明中，明確寫(xiě)到TL-PA201應(yīng)遠(yuǎn)離充電器等設(shè)備使用。那么充電器對(duì)TL-PA201的影響會(huì)有多大呢？一起來(lái)看看我們的測(cè)試。

我們把手機(jī)充電器和TL-PA201共同插在一個(gè)插線(xiàn)板上，測(cè)試地點(diǎn)同樣是書(shū)房中的A、B兩點(diǎn)，測(cè)試結(jié)果如下：

小結(jié)：請(qǐng)遠(yuǎn)離充電器

相比使用獨(dú)立的插座，TL-PA201與充電器共用插座后的實(shí)際測(cè)試性能降低了15Mbps，降幅接近20%，可見(jiàn) 充電器對(duì)TL-PA201的影響還是非常明顯的。造成這種現(xiàn)象的主要原因是普通充電器的電磁屏蔽效果較差，電磁波對(duì)“電力線(xiàn)”的通信產(chǎn)生了干擾，致使數(shù)據(jù) 傳輸性能下降。因此，為了保證用戶(hù)的正常使用，請(qǐng)不要吧TL-PA201和充電器放在一個(gè)插座上使用。

優(yōu)、劣質(zhì)電線(xiàn)對(duì)電力線(xiàn)適配器性能的影響

考慮到優(yōu)、劣質(zhì)電線(xiàn)的不好區(qū)分，以及實(shí)際測(cè)試的不方便性，我們選擇了兩個(gè)質(zhì)量不同的插線(xiàn)板來(lái)替代優(yōu)、劣質(zhì)電線(xiàn)，看看它們對(duì)TL-PA201的性能會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響。

小結(jié)：對(duì)比差距明顯

結(jié)果非常明顯，優(yōu)質(zhì)插線(xiàn)板的測(cè)試成績(jī)領(lǐng)先劣質(zhì)插線(xiàn)板23M，領(lǐng)先幅度非常明顯。因此用戶(hù)在使用TL-PA201時(shí)，如果必須要配合插線(xiàn)板使用，請(qǐng)選擇質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，而且不要選擇帶有濾波功能的插線(xiàn)板哦。

通過(guò)對(duì)TL-PA201電力線(xiàn)適配器的全面測(cè)試，我們的疑問(wèn)也已全部解開(kāi)。首先，TL-PA201非常安全，用戶(hù)大可 放心使用；其次，TL-PA201的性能大約是百兆網(wǎng)線(xiàn)的一半，完全可以滿(mǎn)足現(xiàn)代家庭對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求；而TL-PA201的性能和穩(wěn)定性相比300M無(wú) 線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)則要高出不少，因此更加適合作為家庭現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充；最后，TL-PA201“怕”很多東西，用戶(hù)在使用時(shí)需要注意。

“電力貓”最怕以下幾樣?xùn)|西：

1、濾波產(chǎn)品。無(wú)論是電表、還是濾波插座，TL-PA201均無(wú)法正常使用。

2、電源適配器。無(wú)論是哪種電器的電源適配器，在其使用過(guò)程中均會(huì)對(duì)TL-PA201的性能產(chǎn)生影響，因此不建議大家把TL-PA201和電源適配器共用。

3、充電器。充電器在工作時(shí)產(chǎn)生的電磁波會(huì)嚴(yán)重影響TL-PA201的實(shí)際性能，因此用戶(hù)需注意遠(yuǎn)離其使用。

4、劣質(zhì)電線(xiàn)或插線(xiàn)板。

綜合來(lái)看，TP-Link TL-PA201電力線(xiàn)適配器的表現(xiàn)還是非常不錯(cuò)的，它的性能處于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間，但它的靈活性遠(yuǎn)勝有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，而穩(wěn)定性相比無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)也更加出色。因此用戶(hù)只要是在同一個(gè)電表下使用，并且盡量做到每臺(tái)TL-PA201單獨(dú)使用一個(gè)插座，那么你將獲得非常出色的“第三類(lèi)”網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，享受到完全不遜于有 線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“新生活”。

更多常見(jiàn)問(wèn)題解答：

1、用電力線(xiàn)適配器還需要用傳統(tǒng)Modem嗎？

答：需要，電力線(xiàn)適配器只是在家庭內(nèi)部構(gòu)建局域網(wǎng)使用，如果需要接入互聯(lián)網(wǎng)還是需要通過(guò)小區(qū)寬帶或傳統(tǒng)的ADSL Modem 等方式。

2、電力線(xiàn)適配器單個(gè)可以使用嗎？

答：不可以，至少需要兩個(gè)才能使用，1個(gè)連接ADSL Modem 或路由器LAN 口，1個(gè)連接電腦。如有兩臺(tái)電腦，則需要3個(gè)，三臺(tái)電腦，則需要4個(gè)，依此類(lèi)推。

3、家庭空氣開(kāi)關(guān)會(huì)影響電力線(xiàn)適配器使用嗎？

答：電力線(xiàn)適配器可以跨越大多數(shù)空氣開(kāi)關(guān)或漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。

4、TL-PA101與TL-PA201可以相互通信么？

答：TL-PA101與TL-PA201采用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此是不可以互通的。現(xiàn)市場(chǎng)上PLC 產(chǎn)品大多依循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，85M產(chǎn)品可與85M產(chǎn)品互通，200M產(chǎn)品可與200M產(chǎn)品互通。

第五篇：粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性能的影響及其應(yīng)用研究

粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性能的影響及其應(yīng)用研究

粉煤灰在國(guó)內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用多年。但一般只把它當(dāng)作一種 *S 濟(jì)”的摻合料，試驗(yàn)方法、使用規(guī)定均以代替”為出發(fā)點(diǎn)，以適應(yīng)于水泥的條件來(lái)檢驗(yàn)粉煤灰的效應(yīng)，所以得出的結(jié)論總是摻量有限，多了不利。泵送混凝土使粉煤灰從 *S 濟(jì)”摻合料走向了幼能”材料，但離充分發(fā)揮粉煤灰作用還有一定的距離。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)粉煤灰的大量研究及工程應(yīng)用實(shí)踐，結(jié)果表明，在鋼筋混凝土中摻入粉煤灰能改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大幅提高混凝土的耐久性，其有著良好的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)意義之統(tǒng)一’ 11 已不僅只是經(jīng)濟(jì)”摻和料)。正是基于粉煤灰對(duì)提高混凝土耐久性的良好應(yīng)用前景，本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究情況，闡述粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性的影響及機(jī)理，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行探討?？?jié)B透性

向混凝土中摻入粉煤灰，能夠改善混凝土界面結(jié)構(gòu)，使其滲透通道比基準(zhǔn)混凝土的彎曲;粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-日凝膠)能填塞水泥石中的毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，增大了滲透阻力;同時(shí)其孔徑分布與基準(zhǔn)混凝土也不同，摻粉煤灰混凝土大孔數(shù)量較少，其滲透系數(shù)也較小，具有良好的抗?jié)B能力。有文獻(xiàn)報(bào)道’刁，高摻量粉煤灰混凝土的滲透系數(shù)可低至 1.6x10-’45.7x10-13m/s。隨著混凝土齡期增長(zhǎng)，粉煤灰的火山灰活性進(jìn)一步發(fā)揮，粉煤灰混凝土的抗?jié)B性能提高更大。

2.抗凍融性

摻粉煤灰混凝土具有良好的抗凍融性能。其對(duì)混凝土抗凍融性的影響有以下 3 個(gè)方面，們活性效應(yīng)固定了氫氧化鈣，使之不致于因浸析而擴(kuò)大冰凍劣化所產(chǎn)生的孔隙。2)形態(tài)效應(yīng)能使混凝土用水量減少，明顯有利于減少孔隙和毛細(xì)孔。6)填充效應(yīng)可使截留空氣量和泌水量減少，并使孔隙細(xì)化，有助于使引氣劑產(chǎn)生的微細(xì)氣孔分布均勻，從而大大改善了混凝土的抗凍性能。有試驗(yàn)表明’ 31，采用 I 級(jí)粉煤灰和低引氣型高效減水劑雙摻技術(shù)，所制備的 C50 粉煤灰混凝土具有良好的抗凍性，能經(jīng)受 300 次(慢凍法)凍融循環(huán)。加拿大的 M alh otra V.M.etal 通過(guò)試驗(yàn) 141 發(fā)現(xiàn)，50 次凍融循環(huán)后，高摻量粉煤灰混凝土有輕微的表面剝落，經(jīng) 300 次凍融循環(huán)后，其出現(xiàn)的膨脹不會(huì)對(duì)混凝土造成危害，經(jīng) 1000 次凍融循環(huán)后，試件內(nèi)芯仍處于完好狀態(tài)。還有研究’ 5] 發(fā)現(xiàn)，混凝土的抗凍性隨粉煤灰摻量的增加而提高。如果在粉煤灰混凝土中加入引氣劑，其抗凍性會(huì)大幅提高。

3.抗碳化性

對(duì)混凝土的碳化作用有兩方面的影響?？?如用粉煤灰取代部分水泥，使得混凝土中水泥熟料的含量降低，析出的氫氧化鈣數(shù)量必然減少，同時(shí)粉煤灰二次水化反應(yīng)(主要吸收 Ca(OH): 生成水化硅酸鈣，均導(dǎo)致混凝土堿度降低，亦即混凝土抗碳化性能降低，這是不利的一方面。2)粉煤灰的微集料填充效應(yīng)，能使混凝土孔隙細(xì)化，結(jié)構(gòu)致密，在一定程度上能延緩碳化的程度，但是對(duì)防碳化擴(kuò)散來(lái)說(shuō)，是達(dá)不到鋼筋混凝土的要求的。對(duì)于粉煤灰的不利影響，現(xiàn)在已有相應(yīng)的措施加以改善。如研究’ 6] 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粉煤灰摻量等于或小于 40、復(fù)摻礦渣粉至總量為 60%,70% 和 80% 時(shí)，混凝土碳化深度均比單摻 60% 粉煤灰混凝土的要低;粉煤灰摻量為 50%、礦渣粉摻量為 10% 時(shí)，混凝土的碳化深度也比單摻 60% 粉煤灰的要低得多。即使用粉煤灰與礦渣粉的復(fù)摻技術(shù)可顯著緩和單摻粉煤灰混凝土抗碳化能力的下降，或在保持抗碳化性能不下降的情況下，可提高混凝土中摻合料的總量，降低水泥用月巨。

4.抗氯離子滲透能力

摻粉煤灰混凝土有較強(qiáng)的抗氯離子滲透能力?；炷林袚饺敕勖夯?，能夠改善水泥石的界面結(jié)構(gòu)，粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-H 凝膠)填塞了水泥石中

毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，且 C-S-H 凝膠會(huì)吸附氯化物于其中，因而提高了混凝土的抗氯離子滲透能力。大連理工大學(xué)通過(guò)摻有礦物摻和料的混凝土擴(kuò)散性能試驗(yàn)’ 71 發(fā)現(xiàn)，在相同水膠比條件下，添加 30%-45% 的粉煤灰后，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)明顯低于基準(zhǔn)混凝土，說(shuō)明摻粉煤灰可以明顯的提高混凝土結(jié)構(gòu)抗氯離子滲透能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，同時(shí)摻粉煤灰和硅灰的混凝土抗氯離子滲透能力優(yōu)于單摻粉煤灰混凝土，在硅灰摻量為 3% 的情況下，雙摻粉煤灰和硅灰比單摻硅灰時(shí)的混凝土抗氯離子滲透能力更強(qiáng)，而硅灰摻量在 4% 和 5% 時(shí)，單摻硅灰比雙摻時(shí)好。

5.抗硫酸鹽能力

美國(guó)工程實(shí)踐表明，抗壓強(qiáng)度或其它情況相同時(shí)，混凝土的粉煤灰含量越高，其抗硫酸鹽的能力越強(qiáng)。英國(guó)建筑物科學(xué)研究院也建議用粉煤灰提高混凝土的抗硫酸鹽能力’ 81。研究發(fā)現(xiàn)，在混凝土中摻入粉煤灰，口)能減少水泥用量即減少了由水泥帶入的 C,A 含量，也減少了水泥水化生成的 Ca(0 H)2 量，從而減少了與侵蝕溶液中侵蝕介質(zhì)反應(yīng)的 Ca(OH): 量;2)粉煤灰中活性成分的火山灰反應(yīng)，減少了混凝土水化物中的游離 Ca(OH): 量，使得形成具有膨脹破壞作用的鈣磯石反應(yīng)也相應(yīng)減少，同時(shí)反應(yīng)生成的水化硅酸鈣填塞了水泥石中毛細(xì)孔隙，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，也降低了硫酸鹽侵蝕介質(zhì)的侵入與腐蝕速度。6 抗堿一集料反應(yīng)能力

摻粉煤灰能降低混凝土的堿性，有效抑制堿一集料反應(yīng)。有關(guān)試驗(yàn)研究’ 91 表明，高摻量粉煤灰混凝土浸泡在 1 當(dāng)量濃度的 NaOH 溶液中的膨脹量比相同條件下普通混凝土明顯要低。加拿大學(xué)者用粉煤灰等量替代高堿水泥，測(cè)試混凝土 7d,28d,84d,364d,545d,3270d 的膨脹量及相應(yīng)凈漿孔溶液中堿濃度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，摻合料能顯著抑制堿集料反應(yīng)，其機(jī)理不僅是對(duì)混凝土中堿的稀釋作用堿少了水泥水化生成的 Ca(0 H): 量)，摻合料的存在促使了堿固定于 C-S-H 中 1101抗鋼筋銹蝕能力

摻加粉煤灰，能提高混凝土中鋼筋的抗銹蝕能力。對(duì)大摻量粉煤灰混凝土的堿度研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰摻量為 0% ,30% ,40% ,50% ,60%, 70% 時(shí)，其 pH 值分別為 12.56,12.50,12.46,12.24,12.15,12.06，即粉煤灰摻量即使達(dá)到 70%, 混凝土的 pH 值仍在 12 以上，仍高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)允許的堿度(11.50)值，高于鋼筋表面鈍化膜破壞的臨界值 戶(hù) H=11.50)，說(shuō)明摻粉煤灰混凝土中的鋼筋仍能形成致密的鈍化膜。同劑大學(xué)的賀鴻珠、陳志源等人在青島小麥島試驗(yàn)區(qū)海水中混凝土構(gòu)件長(zhǎng)達(dá) 11 年的暴露實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻粉煤灰后混凝土的抗鋼筋銹蝕能力明顯提高。這與先前普遍認(rèn)為在混凝土中摻加粉煤灰會(huì)對(duì)鋼筋造成不良影響銹蝕)剛好相反。

1.溫峰削減和形貌效應(yīng)

粉煤灰能顯著的降低水泥水化產(chǎn)生的溫升。因?yàn)樗膿饺?，在保持混凝土的膠結(jié)材總量不變的條件下，相應(yīng)地降低了混凝土中水泥的用量。因而，水泥的水化熱量降低，摻量增大時(shí)，降低更多。盡管其本身在混凝土中將產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，要放出水化熱，但是，這種反應(yīng)滯后于主體對(duì)混凝土的水泥水化反應(yīng)，而且時(shí)間也拉得很長(zhǎng)，其反應(yīng)熱可以忽略。所以，粉煤灰有良好的溫峰削減效應(yīng)，能減少因溫升過(guò)大造成的混凝土開(kāi)裂，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。粉煤灰顆粒絕大多數(shù)為玻璃球體，摻入混凝土中可減小內(nèi)摩擦力，從而減少混凝土中用水量，并使混凝土孔結(jié)構(gòu)得到改善，孔徑不斷細(xì)化，孔道曲折程度增大，因此，摻粉煤灰混凝土具有良好的抗?jié)B透能力。火山灰活性效應(yīng)和吸附作用

粉煤灰顆粒含有活性 Si0: 和 AI203，它們不斷吸收水泥水化生成 Ca(OH)2，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，并和游離石灰以及高堿度水化硅酸鈣產(chǎn)生二次反應(yīng)，生成強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)、數(shù)量更多的低堿度水化硅酸鈣，改善水化膠凝物質(zhì)的組成，并減少或消除了游

離石灰，且粉煤灰混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量 C-S-H 凝膠會(huì)吸收和固定大量 Na’, Ka’ 和氯化物，使混凝土孔溶液中的有效堿和氯離子含量大大減少，因而有效抑制堿一集料反應(yīng)，減少氯離子的侵蝕。

3.填充作用

水泥粒子之間填充性并不好，通常其平均粒徑為 20-30Rm，而粉煤灰(I ,11,m 級(jí))的平均粒徑比水泥小超細(xì)粉煤灰更小，平均粒徑 3-6Rm>。因此，如果在水泥中摻入粉煤灰，則可大幅度改善膠凝材料顆粒的填充性，提高水泥石的致密度。純粉煤灰的相對(duì)密度比水泥的相對(duì)密度要小，在取代細(xì)度相近、重量相當(dāng)?shù)乃鄷r(shí)，可使細(xì)顆粒含量增多，這些顆粒填充在水泥粒子之間和界面的空隙中，使水泥石結(jié)構(gòu)和界面結(jié)構(gòu)更為致密。同時(shí)，粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-H 凝膠)能填塞了水泥石中毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，從而使混凝土的抗?jié)B性大幅提高。這樣，水和侵蝕介質(zhì)難以進(jìn)入混凝土的內(nèi)部，因而極大的提高了混凝土的耐久性。以上效應(yīng)或作用)協(xié)同發(fā)揮，極大的提高了混凝土的耐久性。

綜上可以看出，摻粉煤灰能大幅提高混凝土的耐久性。但應(yīng)用中有幾點(diǎn)需要認(rèn)真研究 : 口)摻粉煤灰混凝土的抗碳化性需要改善。措施包括 : 適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層厚度。在粉煤灰混凝土中摻入耐久性改善劑。據(jù)研究，摻入耐久性改善劑，可提高混凝土的抗碳化性能。例如摻入耐久性改善劑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(水灰比為 05，保護(hù)層 40mm)，其碳化速度極慢，碳化至鋼筋表面需 800 年’ 121 混凝土的表面作防護(hù)處理，采用雙摻技術(shù)等，以減少和防止摻粉煤灰混凝土的過(guò)早碳化。2)粉煤灰混凝土攪拌時(shí)，由于粉煤灰遇水易粘結(jié)成團(tuán)，因此應(yīng)與水泥同時(shí)投料并拌勻，然后再加水?dāng)嚢?，攪拌時(shí)間宜延長(zhǎng)，其潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間也應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。8)復(fù)摻即粉煤灰、硅粉和礦渣粉等復(fù)合使用)能補(bǔ)償單摻之不足，使單組分充分發(fā)揮各自的效應(yīng)。并由于各組分顆粒形態(tài)、細(xì)度、化學(xué)組成均有不同，有可能相互激發(fā)，相互補(bǔ)充，對(duì)水泥石的孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，這種復(fù)合效應(yīng)有待于作進(jìn)一步的深入研究。

4)粉煤灰中的粗顆粒可在混凝土中起穩(wěn)定體積的作用，故不必追求細(xì)度。碳會(huì)降低粉煤灰的抗裂性，故對(duì)粉煤灰重點(diǎn)應(yīng)控制燒失量。