1、第 粉煤灰混凝土性能以及配合比有關(guān)問題的探討論文導(dǎo)讀：根據(jù)文獻(xiàn)資料，粉煤灰在混凝土中發(fā)揮作用主要依靠三大效應(yīng)：即形態(tài)效應(yīng)，活性效應(yīng)，微集料效應(yīng)。此三項(xiàng)效應(yīng)主導(dǎo)著粉煤灰對混凝土性能的影響，此三項(xiàng)效應(yīng)主導(dǎo)著粉煤灰對混凝土性能的影響，其他作用大多源于這三項(xiàng)效應(yīng)。形態(tài)效應(yīng)是指粉煤灰的顆粒形狀、細(xì)度、級配等物理特性的綜合作用,在新鮮混凝土的和易性、需水量、含氣量等性能方面有顯著的影響。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，當(dāng)配制大體積混凝土?xí)r,粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)采用超量取代法。關(guān)鍵詞：粉煤灰，混凝土，性能，配合比 隨著我國建筑科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及近年來混凝土的高強(qiáng)化和高性能化,礦物細(xì)摻料已成為制備高性能混凝土必不可少的組分之一,

2、其中,粉煤灰是一種具一定物理性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的材料。而我國目前煤灰的年排放量為3億噸，因此積極推動粉煤灰的綜合利用，可獲得巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益. 1.粉煤灰的三大效應(yīng)及其對混凝土性能的影響 根據(jù)文獻(xiàn)資料，粉煤灰在混凝土中發(fā)揮作用主要依靠三大效應(yīng)：即形態(tài)效應(yīng)，活性效應(yīng)，微集料效應(yīng)。此三項(xiàng)效應(yīng)主導(dǎo)著粉煤灰對混凝土性能的影響，此三項(xiàng)效應(yīng)主導(dǎo)著粉煤灰對混凝土性能的影響，其他作用大多源于這三項(xiàng)效應(yīng)。 形態(tài)效應(yīng)是指粉煤灰的顆粒形狀、細(xì)度、級配等物理特性的綜合作用,在新鮮混凝土的和易性、需水量、含氣量等性能方面有顯著的影響。一般情況下，級配合理,顆粒形態(tài)良好的粉煤灰,會降低混凝土集料的空隙率,同時(shí)由于其細(xì)

3、微顆粒在混凝土中起一定的潤滑作用。相反，顆粒形態(tài)不良的粉煤灰,通常含有雜質(zhì)煤并且結(jié)構(gòu)疏松,其顆粒形態(tài)不良,表面粗糙,致使混凝土單方用水量的增大。形態(tài)效應(yīng)較差的粉煤灰在早期混凝土的硬化過程中使水化反應(yīng)遲緩，故而骨料周圍的間隙不能夠充分填實(shí)。 活性效應(yīng)是指粉煤灰的火山灰效應(yīng)。據(jù)資料表明，粉煤灰中有些成份具有膠凝作用。粉煤灰的活性效應(yīng),主要影響到混凝土的強(qiáng)度,尤其是長齡期的強(qiáng)度。因此,混凝土的設(shè)計(jì)齡期應(yīng)采用較長齡期。粉煤灰混凝土的強(qiáng)度主要是要求28天齡期與基準(zhǔn)混凝土等強(qiáng)度。試驗(yàn)表明，與基準(zhǔn)混凝土等強(qiáng)度的28天齡期的粉煤灰混凝土的其他性能，基本上與同齡期的基準(zhǔn)混凝土接近?；谏鲜龅幕钚孕?yīng)的試驗(yàn)表明，

4、這種28天齡期等強(qiáng)度的粉煤灰混凝土處于非成熟期，其后期強(qiáng)度潛力巨大。粉煤灰混凝土90180天齡期的后期強(qiáng)度可提高25%30%；180天360天齡期的強(qiáng)度可能增長55%70%。若按后期強(qiáng)度設(shè)計(jì)，采用添加粉煤灰的混凝土可節(jié)約2050kg/m3水泥用量。 微集料效應(yīng)是指粉煤灰玻璃微珠分散于混凝土中,起微細(xì)骨料的作用，對新鮮混凝土與硬化混凝土均產(chǎn)生影響。粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)和微集料效應(yīng)，共同對新鮮混凝土的和易性、泌水性產(chǎn)生一定影響,在硬化混凝土中,玻璃微珠在混凝土中起到骨架的作用,同時(shí)因其表面的水化凝膠與其緊密結(jié)合,強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過凝膠與普通骨料,即微集料效應(yīng)。 2.粉煤灰摻量對混凝土徐變的影響及機(jī)理分析 據(jù)

5、文獻(xiàn)資料，粉煤灰的摻加明顯抑制高性能混凝土的徐變。在水膠比不同的情況下,粉煤灰的對混凝土徐變的抑制程度與影響規(guī)律也明顯不同。論文格式?？偟膩碇v，水膠比為0.3左右時(shí),大體上趨勢是隨著粉煤灰摻量越大,其抑制混凝土徐變的能力越強(qiáng)。試驗(yàn)表明,粉煤灰摻量為35%時(shí)是最佳摻量,但是因舊規(guī)范所限,導(dǎo)致最終摻量一直限為30%?？紤]粉煤灰的最大摻量問題,應(yīng)當(dāng)在考慮粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)的同時(shí),考慮其火山灰活性效應(yīng)。粉煤灰的最大摻量及最佳摻量的確定依據(jù),應(yīng)當(dāng)由混凝土所要求的性能及環(huán)境、使用年限所決定。 粉煤灰摻量和水膠比影響混凝土徐變的機(jī)理為:粉煤灰顆粒的彈性模量較高,因此可通過發(fā)揮微集料效應(yīng)抑制混凝土的徐變,但微集

6、料效應(yīng)的發(fā)揮程度與粉煤灰和基體界面結(jié)合情況有密切關(guān)系。水膠比越小,界面結(jié)合情況越好,粉煤灰抑制混凝土徐變的能力越強(qiáng);水膠比較大時(shí),粉煤灰與基體界面結(jié)合情況變差。粉煤灰摻量較高時(shí)此種效應(yīng)更加明顯。 3.粉煤灰摻量對混凝土的宏觀作用 3.1增強(qiáng)混凝土的耐久性 粉煤灰的應(yīng)用,提高了混凝土的密實(shí)性,減少了骨料與膠合材料間的收縮變形,同時(shí)粉煤灰的摻入減少了水泥用量,從而減少水泥水化過程中的硬化收縮,這對混凝土的抗裂性非常有利。粉煤灰二次水化的產(chǎn)物填充了混凝土的毛細(xì)孔,減少了混凝土中的游離水的數(shù)量,阻斷了泌水路線。這就大大減小了因泌水和水分蒸發(fā)引起的失水收縮。粉煤灰的摻入改善了混凝土中砂子級配,填充混凝土

7、的部分空隙,提高混凝土的密實(shí)度,從而增強(qiáng)了混凝土的抗?jié)B性,最終使得混凝土的耐久性得到提高。 3.2提高混凝土的強(qiáng)度 粉煤灰的活性是在堿性環(huán)境下產(chǎn)生的,它的水化速度比水泥慢,而粉煤灰和水泥水化后產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)形成硅酸鈣凝膠,改善了水泥石和粗骨料間的界面結(jié)構(gòu),消耗了強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差的氫氧化鈣,提高了混凝土的強(qiáng)度。再者，粉煤灰水化速度較慢,使得水泥的水化更充分。粉煤灰水化產(chǎn)生水,促進(jìn)水泥繼續(xù)水化,從而進(jìn)一步提高了混凝土的強(qiáng)度。為解決粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度低的問題,可以同時(shí)加入粉煤灰和活性較強(qiáng)的的磨細(xì)礦渣粉,兩者在混凝土強(qiáng)度發(fā)展上可互補(bǔ)，能適當(dāng)提高粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度低。 3.3改善混凝土的流動性

8、 粉煤灰俗稱飛灰,即燃煤電廠煙囪中灰塵,經(jīng)過高溫燃燒后極速冷卻的過程中形成表面光滑的球狀玻璃體,具有很大的活性。主要化學(xué)成分氧化鋁、氧化硅,在堿性環(huán)境下極易生成凝膠,水泥水化過程產(chǎn)生的氫氧化鈣提供了少細(xì)骨料對運(yùn)輸管壁的摩擦。粉煤灰對水泥顆粒起到物理分散作用,使它們分布的更均勻,阻止了水泥顆粒的粘聚。微觀環(huán)境以球狀玻璃體狀體現(xiàn)出來的粉煤灰填充了骨料的空隙并包裹它們形成潤滑層，故而改善了混凝土的流動性。粉煤灰可以明顯減少塌落度損失,滿足混凝土運(yùn)輸澆筑的要求。論文格式。 4.現(xiàn)行粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)的修正 據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，當(dāng)配制大體積混凝土?xí)r,粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)采用超量取代法；當(dāng)改善混凝土的和易性

9、時(shí),可采用外加法。論文格式。此類方法在實(shí)際工作中簡單易行,卻不能正確反映混凝土中粉煤灰摻量的內(nèi)在規(guī)律。超量取代法的實(shí)質(zhì),是將粉煤灰看作一種膠凝材料,而外加法的實(shí)質(zhì),則是將粉煤灰當(dāng)作細(xì)骨料使用。粉煤灰在混凝土中,綜合發(fā)揮著三種效應(yīng),故粉煤灰絕不等同于水泥,也絕不相當(dāng)于細(xì)骨料,所以目前這種配合比設(shè)計(jì)的思想存在明顯缺陷。 進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),可按照傳統(tǒng)配合比設(shè)計(jì)得出一個(gè)符合規(guī)范要求的基準(zhǔn)混凝土配合比,然后選取一個(gè)取代系數(shù),重新計(jì)算水泥和細(xì)骨料的體積,通過試拌、調(diào)整得出最終配合比。 總之，粉煤灰混凝土的應(yīng)用潛力巨大，要從理論根本上解決粉煤灰混凝土的應(yīng)用和理論配合比問題，必須對其進(jìn)行系統(tǒng)的理論探索、試驗(yàn)分析、經(jīng)驗(yàn)積累、探索改進(jìn)，進(jìn)而尋找適合我國實(shí)際施工情況的粉煤灰混凝土的簡單快速的配合比方法。 參考文獻(xiàn)：1趙慶新,孫偉,鄭克仁等.水泥、磨細(xì)礦渣、粉煤灰顆粒彈性模量的比較J.硅酸鹽學(xué)報(bào),2022,33(7).2張振.大摻量粉煤灰混凝土斷裂研究