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【摘 要】通过对粉煤灰的一些性质研究，以及加入混凝土中的粉煤灰的质量要求，分析粉煤灰在混凝土中的作用，得知掺入粉煤灰对混凝土性质的影响。最后总结出粉煤灰混凝土的性能及应用。
【关键词】粉煤灰；粉煤灰混凝土；粉煤灰混凝土的性能
前言
随着社会经济的发展，绿色、环保、高性能的混凝将成为一种发展趋势，各种矿物掺合料和外加剂的大量使用，尤其是粉煤灰的应用成为热点。由于粉煤灰具有活性效应、形态效应和微集料效应，其对混凝土的诸多性能均有改善作用，尤其在改善混凝土的流动性，降低早期水化热，提高耐腐蚀性能和提高抵抗各种变形的能力上尤为突出【1】。粉煤灰作为混凝土的一种理想掺合料，利用了废弃物的同时，节约水泥用量，提高混凝土性能，减少环境污染，产生了良好的社会效益和经济效益。因此，对粉煤灰掺量混凝土的应用与研究了将积极推动粉煤灰混凝土的发展。
1、粉煤灰的性质
粉煤灰是燃煤炉发电的发电厂排放出的细颗粒粉末。细度作为粉煤灰物理性质的一项重要指标，它直接影响着粉煤灰的性能。粉煤灰颗粒越细，比表面积越大，微小颗粒占的比重越大，其活性越高。大量实验证明超细粉煤灰的密实填充增密作用对混凝土早期强度的贡献增大【2】，对新拌混凝土的坍落度损失抑制作用显著【3】。粉煤灰的主要化学成分为SiO2，Al2O3、Fe2O3，有时还含较高的CaO；粉煤灰的矿物组成主要分为由玻璃相及少量无定形碳组成的无定形相和由莫来石、赤铁矿、磁铁矿、石英、石墨以及少量的硅酸盐组成的结晶两大类。其中莫来石所占比例最大，可达到总量的6%-15%。粉煤灰的物理性质及化学性质见表1～表3。
2、粉煤灰的作用机理
沈旦申【4】在对粉煤灰的大量研究中，总结出粉煤灰的三大基本效应：形态效应、活性效应、微集料效应。
（1） 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等碱性物质发生化学反应，生成可延续到28天以后的水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对粉煤灰制品及混凝土能起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。
（2） 粉煤灰的微集料效应：粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑填充粉煤灰颗粒与水泥凝胶体之间存在的的缺陷与透水、透气孔道，能够提高混凝土的不透气性和致密性。
（3） 粉煤灰的“形态效应”：作为粉煤灰在混凝土中的第一基本效应，粉煤灰的形态效应是指粉煤灰粉料由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等物理形状所产生的效应。在显微镜下显示，粉煤灰中含有70%以上的表面光滑的玻璃微珠，尺寸多在几微米到几十微米。这种形态对混凝土而言，起到减水作用，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【5】。
粉煤灰的三大效应，相互关联，互为补充，在某种特定条件下，可能是某一效应起主导作用，应根据具体情况作具体分析。
3、粉煤灰混凝土
大掺量粉煤灰混凝土的早期强度低，粉煤灰的二次水化反应一般在混凝土浇筑14d以后才开始进行【6】，28d时可比基准混凝土提高5-10%，长期强度可以赶上甚至超过普通混凝土。大掺量粉煤灰混凝土内部活性SiO2、Al2O3与水泥进行水化物反应，同时二次水化产物填充尺寸较大的毛细孔，有效改善混凝土的孔隙，密实性有大幅度提高，提高了抗渗性能。抗渗性能的提高在一定程度上弥补了碱度低所导致的抗碳化性能的不足。粉煤灰的掺入对降低混凝土水化热的作用十分明显。大量实验证明，当粉煤灰掺量为20%时，可使混凝土7d的水化热下降11%。1-28d龄期内，大致为掺入粉煤灰的百分数，就是温升和水化热降低的百分数。此外，粉煤灰的掺入能有效改善混凝土的和易性，有效减小其粘度，提高混凝土的泵送能力。
4、粉煤灰混凝土的应用
高性能的粉煤灰混凝土已在房屋建筑、道路、大坝等混凝土工程中广泛应用，并取得良好效果。大量工程资料表示：当混凝土工程量为1000m3，混凝土强度为C30和C20，共节约水泥47T左右，每立方可降低成本约8%，现场所有粉煤灰混凝土和易性好，振捣方便，脱模后，混凝土表面光滑，效果良好。
5、结论
（1）粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土的强度、碳化、耐久性都有一定的影响。
（2）混凝土的耐久性提高，由于掺入粉煤灰后发生水化作用，混凝土的密实度提高，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗腐蚀性等。
（3）掺加粉煤灰后可取代水泥用量，具有降低混凝土水化热的作用，施工时混凝土的温升降低，这对大体积混凝土工程特别有利。粉煤灰混凝土性能优越，并广泛用于混凝土结构工程， 将创造更大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]赵庆新.粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变性能的影响及其机理.硅酸盐学报，2006，34（4），446-451
[2]谢友均，刘宝举，龙广龙.水泥基复合胶凝材料体系密实填充性能研究.硅酸盐学报，2001， 29（6）：512-51
[3]刘宝举，周士琼，谢友均等.掺粉煤灰复合超细粉高性能混凝土的性能.建筑材料學报，2000，3（2）：124-12
[4]沈旦中.粉煤灰混凝土.中国铁道出版社.1989年.
[5]刘 刚.粉煤灰混凝土的性能研究，2011，37（19），112-114.
[6]鲁统卫，刘永生，王兼.掺加粉煤灰补偿收缩混凝土的研究及应用.中国棍凝土网，2005.4.12
【关键词】粉煤灰；粉煤灰混凝土；粉煤灰混凝土的性能
前言
随着社会经济的发展，绿色、环保、高性能的混凝将成为一种发展趋势，各种矿物掺合料和外加剂的大量使用，尤其是粉煤灰的应用成为热点。由于粉煤灰具有活性效应、形态效应和微集料效应，其对混凝土的诸多性能均有改善作用，尤其在改善混凝土的流动性，降低早期水化热，提高耐腐蚀性能和提高抵抗各种变形的能力上尤为突出【1】。粉煤灰作为混凝土的一种理想掺合料，利用了废弃物的同时，节约水泥用量，提高混凝土性能，减少环境污染，产生了良好的社会效益和经济效益。因此，对粉煤灰掺量混凝土的应用与研究了将积极推动粉煤灰混凝土的发展。
1、粉煤灰的性质
粉煤灰是燃煤炉发电的发电厂排放出的细颗粒粉末。细度作为粉煤灰物理性质的一项重要指标，它直接影响着粉煤灰的性能。粉煤灰颗粒越细，比表面积越大，微小颗粒占的比重越大，其活性越高。大量实验证明超细粉煤灰的密实填充增密作用对混凝土早期强度的贡献增大【2】，对新拌混凝土的坍落度损失抑制作用显著【3】。粉煤灰的主要化学成分为SiO2，Al2O3、Fe2O3，有时还含较高的CaO；粉煤灰的矿物组成主要分为由玻璃相及少量无定形碳组成的无定形相和由莫来石、赤铁矿、磁铁矿、石英、石墨以及少量的硅酸盐组成的结晶两大类。其中莫来石所占比例最大，可达到总量的6%-15%。粉煤灰的物理性质及化学性质见表1～表3。
2、粉煤灰的作用机理
沈旦申【4】在对粉煤灰的大量研究中，总结出粉煤灰的三大基本效应：形态效应、活性效应、微集料效应。
（1） 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等碱性物质发生化学反应，生成可延续到28天以后的水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对粉煤灰制品及混凝土能起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。
（2） 粉煤灰的微集料效应：粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑填充粉煤灰颗粒与水泥凝胶体之间存在的的缺陷与透水、透气孔道，能够提高混凝土的不透气性和致密性。
（3） 粉煤灰的“形态效应”：作为粉煤灰在混凝土中的第一基本效应，粉煤灰的形态效应是指粉煤灰粉料由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等物理形状所产生的效应。在显微镜下显示，粉煤灰中含有70%以上的表面光滑的玻璃微珠，尺寸多在几微米到几十微米。这种形态对混凝土而言，起到减水作用，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【5】。
粉煤灰的三大效应，相互关联，互为补充，在某种特定条件下，可能是某一效应起主导作用，应根据具体情况作具体分析。
3、粉煤灰混凝土
大掺量粉煤灰混凝土的早期强度低，粉煤灰的二次水化反应一般在混凝土浇筑14d以后才开始进行【6】，28d时可比基准混凝土提高5-10%，长期强度可以赶上甚至超过普通混凝土。大掺量粉煤灰混凝土内部活性SiO2、Al2O3与水泥进行水化物反应，同时二次水化产物填充尺寸较大的毛细孔，有效改善混凝土的孔隙，密实性有大幅度提高，提高了抗渗性能。抗渗性能的提高在一定程度上弥补了碱度低所导致的抗碳化性能的不足。粉煤灰的掺入对降低混凝土水化热的作用十分明显。大量实验证明，当粉煤灰掺量为20%时，可使混凝土7d的水化热下降11%。1-28d龄期内，大致为掺入粉煤灰的百分数，就是温升和水化热降低的百分数。此外，粉煤灰的掺入能有效改善混凝土的和易性，有效减小其粘度，提高混凝土的泵送能力。
4、粉煤灰混凝土的应用
高性能的粉煤灰混凝土已在房屋建筑、道路、大坝等混凝土工程中广泛应用，并取得良好效果。大量工程资料表示：当混凝土工程量为1000m3，混凝土强度为C30和C20，共节约水泥47T左右，每立方可降低成本约8%，现场所有粉煤灰混凝土和易性好，振捣方便，脱模后，混凝土表面光滑，效果良好。
5、结论
（1）粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土的强度、碳化、耐久性都有一定的影响。
（2）混凝土的耐久性提高，由于掺入粉煤灰后发生水化作用，混凝土的密实度提高，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗腐蚀性等。
（3）掺加粉煤灰后可取代水泥用量，具有降低混凝土水化热的作用，施工时混凝土的温升降低，这对大体积混凝土工程特别有利。粉煤灰混凝土性能优越，并广泛用于混凝土结构工程， 将创造更大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]赵庆新.粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变性能的影响及其机理.硅酸盐学报，2006，34（4），446-451
[2]谢友均，刘宝举，龙广龙.水泥基复合胶凝材料体系密实填充性能研究.硅酸盐学报，2001， 29（6）：512-51
[3]刘宝举，周士琼，谢友均等.掺粉煤灰复合超细粉高性能混凝土的性能.建筑材料學报，2000，3（2）：124-12
[4]沈旦中.粉煤灰混凝土.中国铁道出版社.1989年.
[5]刘 刚.粉煤灰混凝土的性能研究，2011，37（19），112-114.
[6]鲁统卫，刘永生，王兼.掺加粉煤灰补偿收缩混凝土的研究及应用.中国棍凝土网，2005.4.12