关于粉煤灰对混凝土影响的探讨
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关于粉煤灰对混凝土影响的探讨
作者：卢炳旭
来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期
摘要：自改革开放以来，我国的市场经济得到了快速的发展，城市化进程也随之加快，当建筑物在人们身边不断竣工的同时，建筑的质量问题也成为社会关注的焦点。本文作者从实际工作出发，就粉煤灰对混凝土的影响问题进行了全面的阐述。
关键词：粉煤灰；混凝土；试验；影响
一、前言
作为混凝土常用掺料的粉煤灰，具有本身材料再利用的经济价值，也符合当前对环保的要求，具备降低污染、节省能源的特点。然而如果不分析粉煤灰对混凝土的影响，盲目的加大使用量，不仅不能有效达到取代胶凝材料的作用，而且对混凝的强度，持久性、稳定性也会受到影响。只有在反复试验中取得科学可靠数据合理使用，才能达到预期效果。
二、原材料和试验方法
2.1 原材料
2.1.1 水泥：采用P. O 42. 5祁连山水泥；
2.1.2 粉煤灰：采用平凉电厂的Ⅰ级粉煤灰；
2.1.3 砂：平凉泾川Ⅱ区中砂；
2.1.4 石：粒径为5～25 mm 的陕西长武碎石；
2.1.5 外加剂：山西桑穆斯聚羧酸减水剂，掺量为胶凝总量的1.2%。
2.2 试验方案
在普通混凝土中，影响混凝土抗压强度的主要因素为水泥强度等级和水灰比。同样我们可以认为在粉煤灰混凝土中，影响混凝土抗压强度的主要因素为胶凝材料强度和水胶比。本试验中，胶凝材料强度近似转化为粉煤灰掺量来表示。为了缩短试验时间，保证研究质量，达到事半功倍的目的，我们采用了水胶比与粉煤灰掺量的双因子水平正交试验方法。参照J GJ / T55-2000、GBJ146-90、GBJ28-86技术规程中的有关规定，普通混凝土的水胶比一般为0.4～0.6，因而本试验中水胶比暂且取0.36，0.40，0.44；根据以往经验，在粉煤灰混凝土中粉煤灰掺量一般在20%～40%，我们把粉煤灰掺量定为10%，20%，30%，40%，50%五个值。
粉煤灰配合比设计)
粉煤灰混凝土配合比设计 混凝土中掺人适量的粉煤灰，既可降低工程施工成本，改善混凝土的和易性、可泵性，增加混凝土的黏性，减少混凝土离析与泌水，又可使混凝土的凝结时间相对延长，坍落度损失减小，降低水化热，减少或消除混凝土中碱集料反应的危害。但也存在粉煤灰品质波动大，混凝土早期强度偏低的缺点。若在配合比设计时，对原材料、粉煤灰取代率及超掺量系数作正确选择，其混凝土能满足设计施工要求。本文论述桥梁结构中C25灌注桩、承台，C30墩帽及墩身，C40、C50后张法预应力混凝土箱梁的粉煤灰混凝土配合比设计，原材料选择及施工注意事项。 1 原材料 （1）粉煤灰：用于混凝土的粉煤灰按其品质分为I、Ⅱ、Ⅲ3个等级，主要技术指标见表1。 桥梁结构混凝土配合比设计时，选择I、Ⅱ级粉煤灰，其中I级灰用于强度大于40 MPa的混凝土，Ⅱ级灰用于混凝土强度等级小于C30的桩基、承台、立柱、墩台帽工程。 粉煤灰活性：粉煤灰越细，比表面积越大，粉煤灰的活性就越容易被激发，因此，所用粉煤灰越细，混凝土早期强度越高、耐久性越好。 粉煤灰烧失量对需水性影响显著，随粉煤灰烧失量增加，粉煤灰的需水量增加，当烧失量大于10%时，粉煤灰对流动扩展度无有利作用；粉煤灰含碳量增高，烧失量增大，在混凝土搅拌、运送、成型过程，粉煤灰更容易浮到表面，影响混凝土的外观与内在质量。另外，由于烧失量增大，还会降低减水剂的使用效果。 需水量与粉煤灰的细度、烧失量也有一定的关系，一般来说粉煤灰需水量越小，对混凝土性能越有利。粉煤灰越细，需水量越小；烧失量越大，需水量也越大。所以粉煤灰的需水量指标可以综合反映出粉煤灰的性能。 含水量过高，会降低粉煤灰的活性，直接影响使用效果。 SO3含量影响混凝土的强度增长极限和凝结时间，同时粉煤灰中SO3 含量过多还可能造成硫酸盐侵蚀。 （2）水泥：混凝土强度等级小于C30时，选用32．5或42．5的普通硅酸盐水泥；混凝土强度等级大于C30时，选用42．5或52．5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 （3）黄砂：满足Ⅱ类砂要求的条件下，优先选择级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂含泥量少，砂中石英颗粒含量较多，级配一般都能满足要求。山砂中含泥量较大，且含有较多风化颗粒，一般不能使用。砂的细度模数控制在2．4
粉煤灰对混凝土性能影响
粉煤灰对混凝土性能影响 粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能，并且对混凝土的性能有很大的影响！ 1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响 1.1提高混凝土的强度 虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。 混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。论文发表。粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。这些都有效提高了混凝土的流动性。由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。 1.2对水泥水化的影响 水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低，但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。粉煤灰的掺入加速了硅酸盐水泥的水化速度，却减缓了水泥—粉煤灰体系的水化进程。 这主要是粉煤灰取代水泥导致水泥熟料减少，有效的水灰比增大而产生的稀释作用，稀释作用促进了水泥熟料的水化。此外粉煤灰的二次水化效应使得粉煤灰于Ca(OH)2发生化学反应形成低钙硅比的水化硅酸钙，水化铝酸钙和水化硫酸钙，在粉煤灰颗粒表面形成了薄层C-S-H凝胶，增大了化学结合水量。但是，粉煤灰取代了部分的水泥，减少了水泥—石灰石粉体系中水泥熟料的含量，导致了体系的水化速度减慢，化学结合含水量的降低。 因此，粉煤灰对结合含水量的影响可以归结为两个方面：意识粉煤灰消耗水泥的水化产物Ca(OH)2，形成C-S-H凝胶，并且粉煤灰对新拌浆体中的水泥颗粒的分散，解聚作用能够促进水泥的水化，增加结合水的含量，即正效应；二是，水泥含量随着粉煤灰的掺量的增加而降低，水泥水化结合水含量也相应的减少，即负效应！ 2.粉煤灰对混凝土孔隙率的影响 粉煤灰的掺入能够有效的降低混凝土的总孔隙率，但是28d时，随粉煤灰掺入量的增加，混凝土中大孔（孔径在30nm以上）孔隙率占总孔隙率的比例有所增加。随龄期的增加，粉煤灰混凝土中总孔隙率和大孔于总孔德比例下降的较普通混凝土明显。论文发表。论文发表。28d时，粉煤灰掺量增加，混凝土强度有所下降，这主要是由于粉煤灰混凝土中大孔比例增加所致。随龄期的增加，粉煤灰混凝土的强度将会超过普通混凝土。粉煤灰掺入混凝土中，参与二次水化反应，填充与水化产物间，降低了混凝土孔隙率，提高了混凝土的密实性，强度也提高了 3.需注意的几个问题 3.1粉煤灰在混凝土中的适宜掺量
浅谈粉煤灰对混凝土强度的影响.
广东建材２００８年第４期 １前言 粉煤灰又称飞灰，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉 中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面积在２５００～７０００ｃｍ２／ｇ，尺寸从几百微米到几微米，通常为球状颗粒，我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：ＳｉＯ２４０％～６０％；Ａｌ２Ｏ３１５％～４０％；Ｆｅ２Ｏ３４％～２０％；ＣａＯ２％～７％；烧失量３％～１０％。此外，还有少量的Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓ、Ｋ、Ｎａ等氧化物。我国是产煤和烧煤大国，火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计２００５年排粉煤灰量约２亿吨左右，如果这些粉煤灰得不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。从目前有关资料来看，粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用，是最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途径。至今比较成熟的技术和已建成生产线的有：粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可见，开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义，配 制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一［１］ 。 ２粉煤灰的主要性质 ２．１火山灰效应 粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为５０％～８０％，是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成部分，其含量越多，活性越高，其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大，键能很高，因而在通常状态下，粉煤灰所表现出的活性很低。粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中，ＯＨ－
离子打破了Ｓｉ－Ｏ，Ａｌ－Ｏ键网络，降低了硅氧、铝氧聚合度，并与水泥水化产生的Ｃａ（ＯＨ）２发生反应，生成水化硅酸钙 和水化铝酸钙，其化学方程式： ＸＣａ（ＯＨ）２＋ＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ→ＸＣａＯ?ＳｉＯ２?ｎＨ２Ｏ ＹＣａ（ＯＨ）２＋Ａｌ２Ｏ３＋ｍＨ２Ｏ→ＹＣａＯ?Ａｌ２Ｏ３?ｍＨ２Ｏ 粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为：①反 应是缓慢的，所以放热速率和强度发展也相应较慢。②反应消耗了层状结构的Ｃａ（ＯＨ）２生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细化有利于提高混凝土的强度。③反应产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔 径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善［２］。 ２．２微集料效应 细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，通常用０．０８ｍｍ或０．０４５ｍｍ方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细，微小玻璃球形颗粒越多，比表面积也越大，粉煤灰中的活性成分也就越容易和水泥中的Ｃａ（ＯＨ）２化合，其活性就越高。另外，随着细度的增加，粉煤灰的比重增大，标准稠度需水量减小，浆体的密实度及强度增大，同时，由于粉煤灰的密度小于水泥３０％以上，从而增加了灰浆体积，足量的灰浆填充在混凝土孔隙空间，覆盖和润滑骨料颗粒，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易性，加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空隙，形成更加密实的结构，这些都有利于提高混凝土的强度。 ２．３形态效应 优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，表面光滑，粒
粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析
粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能 影响的机理分析 宁靖 （深圳市福盈混凝土实业有限公司，广东深圳20151027） 【摘要】本文对粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析, 粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益。本人根据自己的实际经验，总结了一些方法，并且在施工中收到了良好的效果，供大家参考。 【关键词】粉煤灰；混凝土；作用；混凝土性能；机理分析 一、粉煤灰在混凝土中的机理分析 1、粉煤灰的形态效应粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体，铝硅酸盐玻璃微珠，这些球状玻璃体表面光滑、粒度细，质地致密，内比表面积小，不仅使水泥浆需水量小，而且它们往往填充水泥浆体孔隙中，使混凝土密实性大大提高，或者在相同用水量的情况下，可增大流动性，改善和易性和可泵性。 2、粉煤灰的微集料效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，阻止了水泥 颗粒的相互粘聚，而处于分散状态有利于水化反应的进行，同时减少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密实度得以提高。 3、粉煤灰的活性效应。粉煤灰的活性效应也称火山灰效应，粉煤灰中的活性成份SiO2（二氧化硅）和AI2O3（三氧化二铝）与水泥和石灰的水化产物在水溶液中发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙。上述这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的，大大降低了混凝土内部的孔隙率，改变了孔结构，提高了混凝土的密实度。 二、粉煤灰指标对混凝土性能的影响 粉煤灰对混凝土最直观的影响是新拌混凝土工作性能的需水量比，和对硬化混凝土的力学强度（强度活性指数）。 1.需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标，它是指粉煤灰和水的混合物 达到某一流动度下所需要的水量，粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。有的学者采用下列函数表示粉煤灰需水量比Y与粉煤灰细度XM（45μm筛余%）、密度X2、烧失量X3的关系。 Y=104.3 X10.05 X2-0.261 X30.0054 (1.1) Thomas 根据比较多的实验给出需水量比Y与粉煤灰细度XM（45μm筛余%）之间的关系如下式。 当烧失量3～4%时 Y=88.76+ 0.25XM (1.2) 相关系数r=0.86 当烧失量5～11%时Y=89.32+ 0.38XM(1.3) 相关系数r=0.85 上述3个实验归纳式说明细粉煤灰可以降低粉煤灰的需水量比，其中的机理可能是磨细粉煤灰粉碎空心颗粒，释放内部的自由水分，另一方面也提高了粉煤灰的堆积密度所致，因此细磨粉煤灰是改善粉煤灰品质的一项技术措施。 从(1.1)式可以看出影响粉煤灰需水量比的另一因素是烧失量，烧失量越大粉煤灰的需水量比越大，对粉煤灰烧失量贡献最大的物质主要是有机成分的未燃尽的残碳和未变化或变化不
粉煤灰对混凝土性能有何影响
粉煤灰具有三大效应： （1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。 （2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性； （3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。 劣质粉煤灰的主要特点是： 玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。 优质粉煤灰对混凝土的性能影响 （1）工作性能 粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。 粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。 粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。 粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。 （2）力学性能 粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。（3）
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用 粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒，亦称飞灰，其化学成分主要是SiO2（45～65%）、Al2O3（20～35%）及Fe2O3（5～10%）和CaO（5％）等，粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益 1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。 2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水
粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 3 掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度（28天以前）逐减，而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响：减少用水量，增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时，掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中，当Ca(OH)2薄膜覆盖
在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐级聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长，这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应，在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如，若按重量计用粉煤灰取代30％的水泥时，可使因水化热导致的绝热温升降低15％左右。众所周知，温度升高时水泥水化速
[全]粉煤灰品质对混凝土性能的影响
粉煤灰品质对混凝土性能的影响 (一)粉煤灰品质对混凝土性能的影响 1.对混凝土拌和物性能的影响 对混凝土和易性影响。在优质(如I级)粉煤灰中含有许多微小的球形颗粒，如同“滚球作用”，能够减小混凝土中较大的骨料之间啮合的摩阻力，减少用水量,-般优质粉煤灰可减少用水量5% ~8%。另外，由于粉煤灰的密度较低(只相当于水泥密度的2/3),在用等量粉煤灰取代水泥时,掺加了粉煤灰的混凝土体积中胶凝材料增加，从而增大了混凝土的塑性。由于优质粉煤灰具有减水作用，使用水量降低,同时粉煤灰的微小颗粒也能改善混凝土内部结构。这些微小粒子使混凝土内部原先相互连通的孔隙被其阻隔,内部自由水不易流动,泌水性能得到改善,富有黏聚性,从而提高拌和物的和易性和稳定性。这种良好的和易性,对于泵送混凝土十分有利。因此,在泵送混凝土中掺加一定数量粉煤灰,不仅能改善混凝土的可泵性;节约水泥,还能延长泵送机械的使用寿命。但是，混凝土中掺加粉煤灰后，由于含碳量增加，多孔结构的碳粒具有较强的吸附能力，能减少拌和物中含气量。比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多,往往要使其达到- -定含气量，必须沉源上多数信的引气别。掺加粉煤厌的混凝土的凝结时间也会延长，而且随着掺加量增力加而延长。
2.对混凝凝土强度的影响. 粉煤灰对强度的影响取决于其减水效果和火山灰效应。优质粉煤灰减水效果明显，在是的和易性和胶材用最条件下，减水意味着减小水胶比，有利于提高强度,而粉煤灰自身的胶凝性比水泥小，必须在有激发剂下产生二次水化反应。因此,掺加粉煤灰的混凝土表现为期强度发展缓慢,后期增长率高的特点。掺加粉煤灰混凝土的3d.7 d强度低于不掺的为混凝土.但是到了90 d,粉煤灰的水化反应加快，可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土。随着龄期延长，,粉煤灰的活性发挥更快些,到180d 就有可能超过不掺粉煤灰的混凝土。这对水工混凝土建筑物来说，利用其后期强度的发展,有利于混凝土性能改善和提高。根据一些工程资料统计，粉煤灰混凝土抗压强度发展如图所示。 粉煤灰对混凝土的抗拉强度影响与对抗压强度影响相似。 3.对混凝土温升的影响 在等量取代水泥时,水泥水化热随粉煤灰掺量增加而降低，水化热降幅小于掺量。比如在42.5级中热水泥中掺30% I级粉煤灰,7 d水化热降低约15%,掺40%时降低约25%,掺50%时降低约32%,掺60%时降低约43%。掺粉煤灰减小水泥水化热,也就是降低混凝土温升,粉煤灰不仅降低温升,，还具有削减温峰和推迟最
粉煤灰对混凝土的作用
粉煤灰对混凝土的作用文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融．同时由于其面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 粉煤灰是我国当前较大的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入系会造成河流淤塞，而其中的有毒物质还会对人体和造成危害。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 粉煤灰的三大效应 我国着名学者沈旦申、张荫济先生早在上世纪80年代总结国内外大量研究成果，提出粉煤灰《三大效应》理论，科学全面的阐述了粉煤灰在混凝土及粉煤灰制品中的作用和机理。对指导我国粉煤灰综合利用起到了积极的作用。 一、粉煤灰的“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。 二、粉煤灰的“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”。因粉煤灰中的化学成份含有大量活性SiO2及Al2O3，在潮湿的环境中与Ca（OH）2
粉煤灰对混凝土性能的作用
粉煤灰对混凝土性能的作用 1、粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。粉煤灰混凝土是指掺加粉煤灰的混凝土,包括用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土。通常所讲的粉煤灰混凝土是指配制混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机配制而成的混凝土。粉煤灰作为一种重要而已被普遍利用的混凝土辅料,一般具备改变基准混凝土的新拌、硬化和使用诸性能的能力。随着对粉煤灰认识的逐渐深入,人们充分认识到利用粉煤灰已不仅仅是取代水泥、节约能源以及减少环境污染的问题,粉煤灰已经成为对混凝土改性的一种重要组分。 2、粉煤灰的特性 2.1粉煤灰的物理性质 粉煤灰的比重在1.95～2.36之间，松干密度在450 kg/m3～700kg/m3范围内，比表面积在220 kg/m3～588 kg/m3之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多。粉煤灰的毛细现象十分强烈，其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠、轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。 2.2粉煤灰的化学成分粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。因此粉煤灰化学成分以氧化硅和氧化铝为主（含量约氧化硅48％，氧化铝含量约27％），其他成分氧化铁、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）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。 3、粉煤灰对混凝土施工性能的影响 掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性，增加混凝土粘性，减少离析与泌水，降低由于水化热带来的混凝土温度升高，减少或消除混凝土中碱基料反应，同时，
关于粉煤灰对混凝土影响的探讨
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/451009951.html, 关于粉煤灰对混凝土影响的探讨 作者：卢炳旭 来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期 摘要：自改革开放以来，我国的市场经济得到了快速的发展，城市化进程也随之加快，当建筑物在人们身边不断竣工的同时，建筑的质量问题也成为社会关注的焦点。本文作者从实际工作出发，就粉煤灰对混凝土的影响问题进行了全面的阐述。 关键词：粉煤灰；混凝土；试验；影响 一、前言 作为混凝土常用掺料的粉煤灰，具有本身材料再利用的经济价值，也符合当前对环保的要求，具备降低污染、节省能源的特点。然而如果不分析粉煤灰对混凝土的影响，盲目的加大使用量，不仅不能有效达到取代胶凝材料的作用，而且对混凝的强度，持久性、稳定性也会受到影响。只有在反复试验中取得科学可靠数据合理使用，才能达到预期效果。 二、原材料和试验方法 2.1 原材料 2.1.1 水泥：采用P. O 42. 5祁连山水泥； 2.1.2 粉煤灰：采用平凉电厂的Ⅰ级粉煤灰； 2.1.3 砂：平凉泾川Ⅱ区中砂； 2.1.4 石：粒径为5～25 mm 的陕西长武碎石； 2.1.5 外加剂：山西桑穆斯聚羧酸减水剂，掺量为胶凝总量的1.2%。 2.2 试验方案 在普通混凝土中，影响混凝土抗压强度的主要因素为水泥强度等级和水灰比。同样我们可以认为在粉煤灰混凝土中，影响混凝土抗压强度的主要因素为胶凝材料强度和水胶比。本试验中，胶凝材料强度近似转化为粉煤灰掺量来表示。为了缩短试验时间，保证研究质量，达到事半功倍的目的，我们采用了水胶比与粉煤灰掺量的双因子水平正交试验方法。参照J GJ / T55-2000、GBJ146-90、GBJ28-86技术规程中的有关规定，普通混凝土的水胶比一般为0.4～0.6，因而本试验中水胶比暂且取0.36，0.40，0.44；根据以往经验，在粉煤灰混凝土中粉煤灰掺量一般在20%～40%，我们把粉煤灰掺量定为10%，20%，30%，40%，50%五个值。
粉煤灰对混凝土的力学性能有什么影响
粉煤灰对混凝土力学性能的影响是一个很复杂的问题，这不仅取决于粉煤灰的品质，还取决于它的掺人方式。 (1)对于Ⅰ级粉煤灰，它的最显著特点是具有较强的减水作用 以固定水胶比的方式掺人粉煤灰，它的这一作用没有得到体现。由于粉煤灰的活性不及水泥熟料，特别是在早龄期，粉煤灰几乎不发生火山灰反应，因此，在早龄期，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土压缩强度降低。在晚龄期，由于粉煤灰火山灰作用和对水泥熟料水化反应的促进作用，以及它的微集料效应，使得在较小掺量情况下，粉煤灰混凝土的压缩强度可以赶上和超过不掺粉煤灰混凝土的压缩强度，但当粉煤灰掺量较大时，粉煤灰混凝土的压缩强度则低于不掺粉煤灰混凝土的压缩强度。对于混凝土的拉伸强度和极限拉伸变形，它们与水泥浆体含量有着密切的关系。由于I级粉煤灰具有较强的减水作用，在固定水胶比下，混凝土用水量的减少必将伴随着胶材用量的减少，使得水泥浆体含量减少。因此，以这种方式掺入Ⅰ级粉煤灰，混凝土的拉伸强度和极限拉伸变形必然降低。以固定胶材用量的方式掺人I级粉煤灰，它的减水作用体现在降低水胶比上。水胶比是混凝土力学性能的最敏感因素，水胶比的降低将使得混凝土力学性能提高，这可以补偿水化反应的不足。因此，以这种方式掺用品质优良的I级粉煤灰可以在较大的范围内使混凝土强度提高，即便在较早的龄期，混凝土力学性能也不会显著地降低。对于拉伸强度和极限拉伸变形，由于水泥浆体含量没有减少，硬化水泥石的性能有所提高，因而混凝土的拉伸强度和极限拉伸变形不会显著降低，甚至会有所提高。以粉煤灰取代砂的方式掺人工级粉煤灰，水泥用量没有减少，粉煤灰的活性毕竟高于砂，加之它的优良的形态效应和微集料效应，因而以这种方式掺入粉煤灰，混凝土力学性能必将提高。采取超量取代的方式掺人I级粉煤灰，它从提高胶材用量和减少用水量两个方面降低水胶比，一般说来，都将使混凝土力学性能提高，这与粉煤灰的超量取代系数有关。 (2)对于Ⅱ级粉煤灰，它的掺人对混凝土用水量影响不大 对于这种粉煤灰，固定水胶比的掺人方式与固定胶材用量的掺人方式是一致的。以这种方式掺人Ⅱ级粉煤灰，在早龄期，混凝土的力学性能随粉煤灰掺量的增加而降低；在晚龄期，如若掺量较小，则粉煤灰混凝土的力学性能可以赶上和超过不掺粉煤灰的混凝土，但若掺量较大，粉煤灰混凝土的力学性能则低于不掺粉煤灰的混凝土。用粉煤灰取代砂，可提高混凝土的力学性能。用Ⅱ级粉煤灰超量取代水泥，由于用水量基本不变，只有胶材用量的增加引起水胶比的变化，这是否能提高混凝土的力学性能，取决于粉煤灰的超代系数。 (3)对于Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰，它们不仅没有减水作用，而且还显著增加混凝土用水量。 以固定水胶比方式掺人这种粉煤灰，它的这种负作用将被盖。尽管如此，由于粉煤灰活性远低于水泥，它的掺入仍将使混凝土压缩强度降低。这在早龄期尤其显著，而在晚龄期，小掺量粉煤灰混凝土的压缩强度可能赶上不掺粉煤灰混凝土的压缩强度，但大掺量时仍将低于不掺粉煤灰混凝土的压缩强度。对于混凝土的拉伸性能，尽管一般来说，掺较差粉煤灰混凝土的拉伸性能低于不掺粉煤灰混凝土的拉伸性能，但不像掺I级粉煤灰时那样明显，其原因是掺Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰将导致混凝土用水量的显著增加，而在相同水胶比下，用水量的增加必将伴随着胶凝材料用量的显著增加。以固定胶凝材料用量方式掺人Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰，伴随而来的不是水胶比的降低，而是水胶比的提高，因而将使得混凝土力学性能更大幅度的降低。以Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰取代砂，或者采用超量取代方式掺人Ⅲ级粉煤灰，由于它将使混凝土用水量增加，因而都不能有效地提高混凝土的力学性能。
粉煤灰对混凝土的影响
一、粉煤灰对混凝土的正面作用 (1)混凝土拌和料和易性得到改善 掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。 (2)混凝土的温升降低 掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。 (3)混凝土的耐久性提高 由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。 (4)变形减小 粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。 (5)耐磨性提高 粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。 (6)成本降低 掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。 二、粉煤灰对混凝土的负面作用 (1)强度发展较慢、早期强度较低 由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料，故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土，且粉煤灰掺量越高早期强度越低。但对于高强混凝土，掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢，故为保证强度的正常发展，需将养护时间延长至14d以上。 (2)抗碳化性、抗冻性有所降低 粉煤灰的二次水化使得混凝土中氢氧化钙的数量降低，因而不利于混凝土的抗碳化性和钢筋的防锈。而粉煤灰的二次水化使混凝土的结构更加致密，又有利于保护钢筋。因此，粉煤灰混凝土的钢筋锈蚀性能并没有比普通混凝土差很多。许多研究结果也不完全一致，有的认为钢筋锈蚀加剧，有的则认为钢筋锈蚀减缓。无论什么结果，掺加粉煤灰时，如果同时使用减水剂则可有效地减缓掺加粉煤灰所带来的抗碳化性减弱，从而提高对钢筋的保护能力。
粉煤灰对混凝土的影响
粉煤灰对混凝土的影响 Prepared on 22 November 2020
粉煤灰对混凝土的影响 1混凝土的和易性和易性是中一项十分重要的技术性质。良好的，能使混凝土拌合物易于施工操作，其质量均匀，成型密实。在混凝土施工中，如果用粉煤灰替代部分水泥或者细骨料，可以在保持原有和易性的情况下，减少用水量及混凝土的泌水率，防止离析；或者保持用水量不变时，增大（通常和易性以塌落度的方式来测量）。这是因为粉煤灰是由大小不等的球状玻璃体组成，表面光滑致密，在混凝土拌和中起到润滑的作用。同时，粉煤灰颗粒比水泥颗粒小，均匀分布在水泥颗粒中，阻止了水泥颗粒粘聚，使存在于水泥颗粒之间的部分自由水释放出来，从而改善其和易性。 2 混凝土的强度值混凝土的抗压强度值通常作为评定混凝土质量的重要指标。以部 分粉煤灰取代水泥时，由于粉煤灰在水泥浆体中并不参与化学反应，真正作为胶凝材料的是水泥，而胶凝材料的水化产物是混凝土中各材料组合在一起的纽带，也是最容易受到破坏的部分。在混凝土成型的后期，粉煤灰中的火山灰质活性料生成物，与水化产物结合在一起，导致混凝土早期强度可能稍有降低，而后期强度则比普通混凝土稍高或与之相等。如果大掺量粉煤灰，混凝土强度值要比普通混凝土强度值偏低。 3 混凝土的热学性能在混凝土拌和过程中，时集中放出大量的热，特别是大体积 混凝土，施工时，白天与晚上以及混凝土表面和内部温差大，易产生裂缝。由于粉煤灰活性比水泥低，水化时不参与水化反应，若适量掺入粉煤灰，可以相对减少胶凝材料中熟料C3S和C3A相对含量，水化时相应降低，可以防止施工中混凝土开裂。同时，使混凝土干缩减少5%，提高5%~10%。
粉煤灰参量对混凝土影响
粉煤灰是制作水泥的一种原材料，具有一定的活性。在水泥混凝土中掺一定量的粉煤灰，既可以替代一部分水泥，节约成本，又能增加和易性，减少泌水、离析现象，改善混凝土的性能。具有缓凝、减水，提高密实度和后期强度，降低水化热，抑制干裂、收缩，增强抗酸碱反应能力的作用。近年来已在国内外引起广泛的关注，并得到大量的推广应用。但是在混凝土中掺多少粉煤灰才能取得最佳效果呢？到目前为止，还没有较完善的理论体系。 八十年代以来，我国已对粉煤灰混凝土做了一定的研究、应用，并制定了一些规范。如《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86，《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90等，对粉煤灰应用作了初步规定，制定了最大替代水泥量。见下表： 粉煤灰最大替代水泥量%JGJ28-86N0-01 水泥品种 砼强度等级普通水泥矿渣水泥粉煤灰级别 ≤C1515～2510～20Ⅲ级 C2010～1510Ⅰ～Ⅱ级 C25～C3015～2010～15Ⅰ～Ⅱ级 预应力砼≤15＜10Ⅰ级 粉煤灰最大替代水泥限量%GBJ146-90N0-02 水泥品种 砼类别硅酸盐 水泥普通 水泥矿渣 水泥火山灰水泥 预应力砼251510 钢筋砼、高强砼、耐冻砼、蒸养砼30252015 中、低强度砼、泵送砼、大体积砼、地下砼、 水下砼50403020
碾压砼65554535 粉煤灰超量系数GBJ146-90N0-03 粉煤灰级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级 超量系数1.1～1.41.3～1.71.5～2.0 在国标GBJ146-90中规定各级粉煤灰适用范围如下： 1、Ⅰ级粉煤灰适用于跨度小于6米的预应力混凝土好钢筋混凝土。 2、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。 3、Ⅲ级粉煤灰适用于无筋混凝土。 4、C30及其C30以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，对于预应力混凝土、钢筋混凝土，设计强度等级在C30及其C30以上的无筋混凝土所有粉煤灰，经试验论证，可采用上述规定低一级的粉煤灰。 国外的粉煤灰掺量，主要有70～120kg/m3，50～150kg/m3。欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究，我国起步较晚，有关研究不多，常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用，并积累了不少经验。我们经过大量试验、应用，发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。掺量在50～～130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大，早期强度降低有限。但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。在实际应用中，切入原材料理念，选用固定掺量法较易掌握，即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法，欧、美国家大多采用固定掺量法。现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点： 1、最佳掺量与塌落度的关系 在同强度等级条件下，随着塌落度增加，为了确保和易性、工作度，细集料和粉集料比例则应相应增大。我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系，以C20砼为例，两者趋于线性关系，见下图： 粉煤灰N0-04 最佳130 掺量 kg/m340 20180200塌落度㎜
粉煤灰对混凝土性能的影响
粉煤灰对混凝土性能的影响 粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟气中收集到的细粉末，是一种具有潜在活性的火山灰掺和料，含有大量玻璃体，这种玻璃体主要由具有化学活性的SiO2和Al2O3组成。从外观看，其颗粒呈球型，表面光滑。 粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 一、粉煤灰的性质 1.1 物理性质 粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等，这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。由于粉煤灰的组成波动范围很大，这就决定了其物理性质的差异也很大。粉煤灰的基本物理性质见表。 粉煤灰的基本物理特性 项目范围均值 密度/（g/cm3）1.9～2.9 2.1 堆积密度/（g/cm3）0.531～1.261 0.780 比表面积（cm2/g）氧吸附法800～19500 3400 透气法1180～6530 3300 原灰标准稠度/% 27.3～66.7 48.0 需水量/% 89～130 106 28d抗压强度比/% 37～85 66 粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目。它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。 1.2 化学性质 粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料 二、粉煤灰使用的优点 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。 三、在施工中适当掺入粉煤灰，可以改善混凝土性能,达到预期效果 3.1 混凝土的和易性 和易性是混凝土性能中一项十分重要的技术性质。良好的和易性，能使混凝土拌合物易于施工操作，其质量均匀，成型密实。在混凝土施工中，如果用粉煤灰替代部分水泥或者细骨料，可以在保持原有和易性的情况下，减少用水量及混凝土的泌水率，防止离析；或者保持用水量不变时，增大塌落度（通常和易性以塌落度的方式来测量）。这是因为粉煤灰是由大小不等的球状玻璃体组成，表面光滑致密，在混凝土拌和中起到润滑的作用。同时，粉煤灰颗粒比水泥颗粒小，均匀分布在水泥颗粒中，阻止了水泥颗粒粘聚，使存在于水泥颗粒之间的部分自由水释放出来，从而改善其和易性。 3.2 混凝土的强度值 混凝土的抗压强度值通常作为评定混凝土质量的重要指标。以部分粉煤灰取代水泥时，由于粉煤灰在水泥浆体中并不参与化学反应，真正作为胶凝材料的是水泥，而胶凝材料的水化产物是混凝土中各材料组合在一起的纽带，也是最容易受到破坏的部分。在混凝土成型的后期，粉煤灰中的火山灰质活性料生成物，与水化产物结合在一起，导致混凝土早期强度可能稍有降低，而后期强度则比普通混凝土稍高或与之相等。如果大掺
粉煤灰细度对混凝土强度的影响(1)
粉煤灰细度对混凝土强度的影响 摘要：我国是一个产煤大国，煤炭作为火力发电主要燃料，其副产物粉煤灰的大量排放对生态环境和人民大众的健康造成了较大的危害。合理地利用粉煤灰不仅能有效解决粉煤灰带来的环境污染，同时能变废为宝，节省自然资源。粉煤灰的一个用途是掺入到混凝土中能代替部分水泥的掺入，节省水泥，同时还能有效增加粉煤灰的强度。本文详细介绍了粉煤灰对混凝土强度的影响。 关键字：粉煤灰；细度；混凝土强度；影响 一、概述 粉煤灰是火电厂排放的主要固体粉状废弃物。不同火电厂出产的粉煤灰成分都不一样，总体来看我国粉煤灰主要成分是SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Ti2O3等氧化物组成。从重量百分比来看主要是SiO2、Al2O3。 表1 粉煤灰的成分 成分SiO2 Al2O3 Fe2O 3 CaO MgO SO3 NA2O K2O 烧失 量 范围34.3-66 .76 14.56- 40.12 1.5- 6.22 0.44- 16.8 0.2-3 .72 0-6 0.1-4 .23 0.02- 2.14 0.63- 29.97 均值50.8 28.1 6.2 3.7 1.2 0.8 1.2 0.6 7.9 二、粗细颗粒粉煤灰性质分析 细颗粒粉煤灰中的活性火山灰玻璃珠成分会与水泥中析出的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化氯酸钙等胶凝物质，能有效增加混凝土的塑性和强度；同时火山灰玻璃微小珠成分会在混凝土中起到滚珠作用和解絮作用，从而减少混凝土的水量改善和易性，提高密实性；这些玻璃珠均匀分布在水泥砂浆中，增加了硬化浆体的结构强度，改变了混凝土的均匀性，填充和细化了混凝土浆体的缝隙和孔洞。粉煤灰做为掺加料被加入到混凝土中对混凝土的强度影响与粉煤灰的细
粉煤灰指标对混凝土性能的影响
粉煤灰对混凝土最直观的影响是新拌混凝土工作性能的需水量比，和对硬化混凝土的力学强度(强度活性指数)。 需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标，它是指粉煤灰和水的混合物达到某一流动度下所需要的水量，粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。有的学者⑸采用下列函数表示粉煤灰需水量比丫与粉煤灰细度XM (45ym 筛余%)、密度X2、烧失量X3的关系。 丫=104.3 X10.05 X2-0.261 X30.0054 (1.1) Thomas[6]根据比较多的实验给出需水量比丫与粉煤灰细度XM( 45叩筛余%) 之间的关系如下式。 当烧失量3?4%时丫=88.76+ 0.25XM (1.2) 相关系数r=0.86 当烧失量5?11%时丫=89.32+ 0.38XM(1.3) 相关系数r=0.85 上述 3 个实验归纳式说明细粉煤灰可以降低粉煤灰的需水量比，其中的机理可能是磨细粉煤灰粉碎空心颗粒，释放内部的自由水分，另一方面也提高了粉煤灰的堆积密度所致。因此细磨粉煤灰是改善粉煤灰品质的一项技术措施。 从(1.1)式可以看出影响粉煤灰需水量比的另一因素是烧失量，烧失量越大粉煤灰的需水量比越大，对粉煤灰烧失量贡献最大的物质主要是有机成分的未燃尽的残碳和未变化或变化不明显的煤粒。K．Wesche[7] 试验粉煤灰掺量为20%，结 果表明，随烧失量增加粉煤灰水泥砂浆的相对流动扩展度迅速降低，当烧失量超过10% 时，粉煤灰的相对扩展度比基准水泥砂浆还低。烧失量对粉煤灰需水量比的影响是由于未燃尽的残碳的存在，主要以空心碳和网状碳的形貌存在，其存在的状态是单体形式、粘结在粉煤灰颗粒的表面、被包裹在粉煤灰颗粒中三种形式[8]。这些粗大多孔的碳颗粒不仅使粉煤灰的需水量比增大，而且对混凝土的引气剂效果产生不利的影响，因为这些碳粒更容易吸附引气剂。因此掺加高烧失量粉煤灰通常需要更大计量的引气剂。此外高烧失量的粉煤灰因为含炭组分高的颗粒比较轻，在混凝土搅拌、运输和成型过程中容易浮到表面造成混凝土的离析。 由上可见，影响粉煤灰需水量比的因素主要为细度、烧失量。细度：对和易性的影响主要体现在粘聚性方面，另外掺量过高对强度也有影响。对耐久性也有影响，细度大的粉煤灰耐久性差，实体中混凝土碳化较大。烧失量：粉煤灰中的未燃碳是有害成分，烧失量越大，含碳量越高，混凝土的需水量就越大，从而导致水胶比提高，严重影响了粉煤灰效用的充分发挥，同时粉煤灰烧失量过高会严重影响对混凝土中含气量的控制。需水量比：需水量比是核心，关系到外加剂掺量/混凝土需水量等。影响需水量比的因素除了烧失量和细度外，还有含珠率、微珠的粒形状等等因素，是“先天条件所决定，难以“后天”弥补。 2. 粉煤灰细度对混凝土强度的影响细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，粉煤灰细度大小，对所配制的混凝土性能影响很大。 (1) 这是因为细灰中含有大量具有火山灰活性的玻璃微珠，当掺入混凝土中时，能与水泥水化析出的ca(OH) 反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝物质。 (2) 它们在混凝土中，能起到滚珠作用、解絮作用和致密作用，从而减少混凝土的用水量改善和易性，提高密实性。 (3) 这些微珠，均匀分布于水泥浆体中，能增强硬化浆体的结构强度，改交了混凝土的均匀 性，填充和细化了混凝土的孔隙和毛细孔（更多关于粉煤灰加气块的技术细节,请咨询河南强 源）。所以，掺用这样的粉煤灰，不仅能取代部分水泥和细集料，降低成本，还能改善混凝土的性能，