图3 不同铵含粉煤灰的混凝土硬化过程中氨气释放百分比随时间变化曲线
图4 不同铵含粉煤灰的混凝土硬化过程中氨气释放 速率随时间变化曲线
氨在粉煤灰中主要有两种存在形式,一种是吸附在粉煤灰表面的NH3与水发生反应生成氨水,而氨水又极易分解,挥发出氨气,一种是残留在粉煤灰中的NH4 在水泥水化的碱性条件下与OH-反应,生成氨气。水泥水化产生热量,加速了粉煤灰中残留铵的反应与氨气的释放,随着水化的进行,混凝土逐渐硬化,水泥水化释放出的热量减少,粉煤灰中残留铵反应活性降低,部分未能逸出的氨气在混凝土内部形成气孔,因此在水化早期混凝土中氨气释放量显著增加,但释放速率呈指数衰减趋势。虽然后期混凝土中氨气释放量增长缓慢,但从释放速率试验结果可知,采用铵含量大于150 mg/kg的粉煤灰配制的混凝土,氨气仍在持续释放,混凝土中氨气释放是一个长期且缓慢的过程。
2.3 不同粉煤灰掺量混凝土的氨气释放规律
选择铵含量为150 mg/kg的粉煤灰,掺量分别为15%、25%和35%,研究相同铵含量粉煤灰在不同掺量下混凝土中氨气释放规律,混凝土配合比如表1所列。
不同粉煤灰掺量的混凝土在硬化过程中氨气释放量、释放百分比和释放速率的发展趋势分别如图5、图6和图7所示。分析试验结果可知,提高粉煤灰掺量,混凝土中残留铵含量随之增加,因此氨气释放量随粉煤灰掺量增加而提高。曲线趋于稳定后,不同粉煤灰掺量混凝土中的氨气释放百分比在27%～35%之间,氨气释放百分比随粉煤灰掺量降低而提高。粉煤灰掺量越高,混凝土中残留铵含量越高,混凝土中氨气释放越快,氨气释放速率随时间变化曲线符合指数衰减规律。
图5 不同粉煤灰掺量的混凝土硬化过程中氨气释放量随时间变化曲线
图6 不同粉煤灰掺量的混凝土硬化过程中氨气释放 百分比随时间变化曲线
