關(guān)鍵詞：粉煤灰，混凝土中水泥的水化和強(qiáng)度，混凝土孔隙率

 

　　粉煤灰是在燃煤電廠煙囪中收集的灰塵,在從高溫到溫度急劇下降的過(guò)程中形成了大量表面光滑的球狀玻璃體,其顆粒比水泥細(xì),比表面積很大,因此具有很大的活性。主要化學(xué)成分是無(wú)定型的Al2O3、SiO2,在堿性環(huán)境下極易發(fā)生反應(yīng),生成凝膠,而水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生的Ca(OH)2正提供了這樣的堿性環(huán)境,使粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用成為可能，并且對(duì)混凝土的性能有很大的影響！ 

 

　　1.1提高混凝土的強(qiáng)度 

　　雖然由于粉煤灰的水化速度慢而會(huì)導(dǎo)致混凝土的早期強(qiáng)度偏低,但粉煤灰混凝土的最終強(qiáng)度肯定不會(huì)低于普通混凝土。粉煤灰的活性是在堿性環(huán)境下才能激發(fā)出來(lái)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產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)形成硅酸鈣凝膠,既改善了水泥石和粗骨料間的界面結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了界面薄弱層,又對(duì)水泥石孔結(jié)構(gòu)起到填實(shí)的作用,而且消耗了強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差的Ca(OH)2,從而提高了混凝土的強(qiáng)度。

　　混凝土的工作性能主要表現(xiàn)在混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性等方面。論文發(fā)表。粉煤灰摻入混凝土后,降低了混凝土的砂率,從而可以減少細(xì)骨料對(duì)運(yùn)輸管壁的摩擦;粉煤灰對(duì)水泥顆粒起到物理分散作用,使它們分布得更均勻,阻止了水泥顆粒的粘聚。這些都有效提高了混凝土的流動(dòng)性。由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的堿性環(huán)境中被激發(fā)的,因此它并不參加初期的水化反應(yīng),在相同水膠比和膠凝材料用量的情況下,就相對(duì)提高了混凝土水化初期的水灰比,從而提高了混凝土的流動(dòng)性和粘聚性。粉煤灰延緩了初期的水化反應(yīng),還可以明顯減少坍落損失,滿足混凝土運(yùn)輸、澆筑的要求。粉煤灰在混凝土中可以彌補(bǔ)水泥用量和細(xì)集料的細(xì)粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,還可以堵截泌水的通道,從而減少泌水現(xiàn)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質(zhì)量,也使混凝土的自密實(shí)和高可泵性成為可能。 

　　1.2對(duì)水泥水化的影響

　　水泥漿體各個(gè)齡期的化學(xué)結(jié)合水含量均隨著粉煤灰的增加而降低，但是水泥漿體各個(gè)齡期的等效化學(xué)結(jié)合水量卻隨著粉煤灰摻入的增加而逐漸的增大。粉煤灰的摻入加速了硅酸鹽水泥的水化速度，卻減緩了水泥—粉煤灰體系的水化進(jìn)程。

　　這主要是粉煤灰取代水泥導(dǎo)致水泥熟料減少，有效的水灰比增大而產(chǎn)生的稀釋作用，稀釋作用促進(jìn)了水泥熟料的水化。此外粉煤灰的二次水化效應(yīng)使得粉煤灰于Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成低鈣硅比的水化硅酸鈣，水化鋁酸鈣和水化硫酸鈣，在粉煤灰顆粒表面形成了薄層C-S-H凝膠，增大了化學(xué)結(jié)合水量。但是，粉煤灰取代了部分的水泥，減少了水泥—石灰石粉體系中水泥熟料的含量，導(dǎo)致了體系的水化速度減慢，化學(xué)結(jié)合含水量的降低。

　　因此，粉煤灰對(duì)結(jié)合含水量的影響可以歸結(jié)為兩個(gè)方面：意識(shí)粉煤灰消耗水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)2，形成C-S-H凝膠，并且粉煤灰對(duì)新拌漿體中的水泥顆粒的分散，解聚作用能夠促進(jìn)水泥的水化，增加結(jié)合水的含量，即正效應(yīng)；二是，水泥含量隨著粉煤灰的摻量的增加而降低，水泥水化結(jié)合水含量也相應(yīng)的減少，即負(fù)效應(yīng)！

 

　　粉煤灰的摻入能夠有效的降低混凝土的總孔隙率，但是28d時(shí)，隨粉煤灰摻入量的增加，混凝土中大孔（孔徑在30nm以上）孔隙率占總孔隙率的比例有所增加。隨齡期的增加，粉煤灰混凝土中總孔隙率和大孔于總孔德比例下降的較普通混凝土明顯。論文發(fā)表。論文發(fā)表。28d時(shí)，粉煤灰摻量增加，混凝土強(qiáng)度有所下降，這主要是由于粉煤灰混凝土中大孔比例增加所致。隨齡期的增加，粉煤灰混凝土的強(qiáng)度將會(huì)超過(guò)普通混凝土。粉煤灰摻入混凝土中，參與二次水化反應(yīng)，填充與水化產(chǎn)物間，降低了混凝土孔隙率，提高了混凝土的密實(shí)性，強(qiáng)度也提高了.

 

　　3.1粉煤灰在混凝土中的適宜摻量 

　　較小摻量的粉煤灰只是一定程度上降低了混凝土的水_化熱,只有摻量超過(guò)25%時(shí),粉煤灰對(duì)混凝土的性能才會(huì)有明顯的改善,粉煤灰混凝土最佳摻量范圍為30%-50%。但由于水泥本身所能提供的堿性環(huán)境是有限的,因此在未摻入粉煤灰活化劑的情況下,粉煤灰的摻量不宜大于20%,若要加大粉煤灰的摻量,就必須同時(shí)摻入粉煤灰活化劑。 

　　3.2粉煤灰混凝土的抗碳化問(wèn)題 

　　粉煤灰的水化反應(yīng)消耗了混凝土中的Ca(OH)2,使混凝土的堿性降低,會(huì)加大混凝土的碳化深度。雖然不能因碳化問(wèn)題而影響粉煤灰的推廣使用,但混凝土的碳化是混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo),應(yīng)給予足夠的重視。 

　　3.3粉煤灰的質(zhì)量控制 

　　粉煤灰混凝土特別是大摻量的粉煤灰混凝土對(duì)粉煤灰的質(zhì)量要求比較高,而粉煤灰的質(zhì)量波動(dòng)又比較大,電廠收集的可直接用于混凝土工程的只是很少數(shù)。只有選擇了質(zhì)量穩(wěn)定的粉煤灰,才能保證混凝土質(zhì)量的控制,才能有效推進(jìn)粉煤灰在混凝土中的大規(guī)模應(yīng)用。 

 

　　粉煤灰作為一種活性礦物摻合料,對(duì)發(fā)展綠色高性能混凝土起到了越來(lái)越大的作用。粉煤灰是工業(yè)“三廢”之一,所造成惡劣的環(huán)境污染長(zhǎng)期困擾著我們。隨著人們對(duì)粉煤灰研究和認(rèn)識(shí)的深入,逐漸將其應(yīng)用到工程領(lǐng)域,變廢為寶。尤其在混凝土中,作為活性礦物摻合料得到了很大的開(kāi)發(fā)和廣泛的應(yīng)用。 

　　粉煤灰在混凝土中的充分應(yīng)用,既是提高和改善混凝土性能的需要,又是節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。開(kāi)發(fā)利用大摻量粉煤灰綠色高性能混凝土,可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有著十分重大的意義

 

[1]黃士元. 粉煤灰混凝土的特性及其在混凝土制品中的應(yīng)用[J].混凝土于水泥制品，1991,(1)：27—29.

[2]吳志剛等.粉煤灰混凝土的抗碳化性能[J].腐蝕與防護(hù),2008,（10）:597-598.

[3]王建華等.粉煤灰對(duì)水泥水化于強(qiáng)度的影響[J]粉煤灰綜合利用2009,（5）:34—36.

[4]馬坤林，謝友均等，粉煤灰對(duì)混凝土孔隙率及強(qiáng)度的影響[J]. 粉煤灰綜合利用,2007,（5）: 3—5.