淺談粉煤灰在混凝土制品中的應(yīng)用

1、<p>　　淺談粉煤灰在混凝土制品中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：粉煤灰作為混凝土的摻合料，意義尤為重大，這不僅因為該項用途能大量利用粉煤灰，而且摻有粉煤灰的混凝土具有一系列的優(yōu)點。如可使混凝土后期強度高，干縮性小，和易性好，水化熱低，抑制堿骨料膨脹，抗硫酸鹽腐蝕性能好等優(yōu)點。本文闡述了粉煤灰在普通混凝土、早強混凝土及抗?jié)B混凝土中的應(yīng)用及效果，指出粉煤灰在混凝土中使用，既可廢物利用，又能提高工程質(zhì)量

2、，還可增加經(jīng)濟效益。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：粉煤灰；混凝土；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A </p><p>　　粉煤灰是從煤粉爐排出的煙氣中收集到的細顆粒粉末，是工業(yè)“三廢”之一。目前，我國年排放粉煤灰約11000萬噸，利用率為42％，主要應(yīng)用在建材、建工、筑路等方面。隨著工業(yè)的發(fā)展，粉煤灰排放量將逐年增加，合理地推廣和

3、應(yīng)用粉煤灰不僅能節(jié)約土地和能源，而且能保護和治理環(huán)境。粉煤灰作為一種人工火山灰質(zhì)材料，細度接近水泥要求，在混凝土中作為摻和料，可以改善混凝土性能，節(jié)約水泥，提高工程質(zhì)量和降低成本。 </p><p>　　一、粉煤灰在混凝土中作用機理 </p><p>　　粉煤灰是人工火山灰質(zhì)材料，本身并無膠凝性能，在常溫下，當(dāng)有水存在時，能與石灰起化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性能的水化產(chǎn)物，這些水化產(chǎn)物，一般能

4、在空氣中立即硬化，而后漸漸具有水硬性。煤粉在高溫燃燒過程中形成的粉煤灰顆粒，絕大多數(shù)為玻璃微珠，摻入混凝土中可減小內(nèi)摩阻力，從而可減少混凝土的用水量，起減水作用。粉煤灰中的微細顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充孔隙和毛細孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)和增大密實度。 </p><p>　　二、粉煤灰的化學(xué)物理性能 </p><p>　　粉煤灰的化學(xué)成份主要決定于原煤的化學(xué)成分，如煙煤和無煙煤的氧化鋁（A

5、l2O3）的含量較高。褐煤灰的氧化鐵（Fe2O3）、氧化鈣CaO和氧化硫SO3的含量較高。粉煤灰中有益的化學(xué)成分主要是 SiO2和 Al2O3，和水泥熟料、礦碴相比，粉煤灰中鈣的含量低，其活性不如水泥熟料及礦碴，不能獨立水硬，要加鈣才具有水硬性。粉煤灰中的燒失量主要系未燃燒盡的炭粉，其含量越高則粉煤灰的活性越低，主要成份是由 SiO2和 Al2O3組成的玻璃體含量占70%~90%之間，并含有其它礦物及少量炭粒。 </p>

6、<p>　　三、粉煤灰在普通混凝土中的應(yīng)用及效果 </p><p>　　在普通混凝土中摻加粉煤灰，采用對水泥部分取代的方法，其取代水泥量按強度等級的不同而異，即強度等級較低的取代量大，強度等級較高的取代量小，其影響系數(shù)則也相應(yīng)地由大到小。表1，表2是對兩種同強度等級的基準混凝土和粉煤灰混凝土的抗壓強度對比試驗數(shù)據(jù)。 </p><p>　　表1C25基準混凝土、粉煤灰混凝土抗壓強度

7、表 </p><p>　　混凝土原材料用量/Kg.m-3 水灰比 砂率% 坍落度 混凝土抗壓強度/MPa </p><p>　　水泥 水 砂 石 粉煤灰 R7 R28 R60 </p><p>　　296 170 681 1323 — 0.57 34 2～4 26.4 33.1 34.3 </p><p>　　263 170 669 1323

8、 44.6 0.55 34 2～4 26.2 33.1 35.1 </p><p>　　表2C35基準混凝土、粉煤灰混凝土抗壓強度表 </p><p>　　混凝土原材料用量/Kg.m-3 水灰比 砂率% 坍落度 混凝土抗壓強度/MPa </p><p>　　水泥 水 砂 石 粉煤灰 R7 R28 R60 </p><p>　　392 167

9、637 1289 — 0.43 33 2~4 33.8 43.1 44.0 </p><p>　　361 167 627 1289 42.3 0.41 33 2~4 33.6 43.0 44.5 </p><p>　　從表1，表2試驗結(jié)果可以看出，對C25，C35的混凝土,粉煤灰取代水泥量分別是11.2%，8%，而水灰比普遍較基準混凝土減小，這無論對提高混凝土的強度、密實度還是減少收縮都是

10、有利的；其早期的強度比基準混凝土略低；后期強度則有一些明顯的優(yōu)勢。這在常規(guī)施工中，尤其是在大體積混凝土工程中應(yīng)用，可以減少水泥的水化熱，其效果是比較好的。粉煤灰可以有效地彌補低標號混凝土中水泥用量少的缺點,澆筑出來的混凝土光面效果好，但混凝土顏色較暗。 </p><p>　　四、粉煤灰在早強混凝土中的應(yīng)用及效果 </p><p>　　表3C25基準混凝土、粉煤灰混凝土抗壓強度表(摻外加劑)

11、 </p><p>　　混凝土原材料用量/Kg.m-3 水灰比 砂率% 坍落度 混凝土抗壓強度/MPa </p><p>　　水泥 水 砂 石 粉煤灰 外加劑 R7 R28 R60 </p><p>　　270 165 681 1323 — 4.05 0.61 33 2~4 26.8 33.9 34.2 </p><p>　　239 165

12、669 1323 1.05 4.61 0.61 34 2~4 27.8 33.6 35.8 </p><p>　　表4C35基準混凝土、粉煤灰混凝土抗壓強度表(摻外加劑) </p><p>　　混凝土原材料用量/Kg.m-3 水灰比 砂率% 坍落度 混凝土抗壓強度/MPa </p><p>　　水泥 水 砂 石 粉煤灰 外加劑 R7 R28 R60 </p&g

13、t;<p>　　357 157 637 1289 — 5.88 0.44 33 2~4 34.2 43.4 44.2 </p><p>　　328 157 627 1289 38.5 6.04 0.44 33 2~4 34.2 43.1 44.5 </p><p>　　為適應(yīng)當(dāng)前工程工期較緊的需要，尤其是對一些重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及制約工期的關(guān)鍵部位，實現(xiàn)混凝土早強是很有必要的。經(jīng)

14、過一系列的試配及工程試點，我們發(fā)現(xiàn)在粉煤灰混凝土中加入一定量的早強劑，不僅能增加其早期強度，還可再節(jié)省一定量的水泥，且其強度及和易性等主要指標都有不同程度的提高，效果是好的。表3，表4是兩種配比的混凝土摻加CA-A早強減水劑的試驗結(jié)果。從表3，表4中的試驗結(jié)果與表1，表2的結(jié)果比較中可以看出，摻加CA-A早強減水劑后，其早期強度在繼續(xù)減少水泥用量的情況下均有不同程度的提高，與不摻入CA-A早強減水劑的粉煤灰混凝土相比，C25強度等級的混

15、凝土減少水泥用量24kg/m3，7d的抗壓強度為106.1%。C35強度等級的混凝土減少水泥用量33kg/m3，7d抗壓強度為100.6%。 綜上所述，摻入粉煤灰及CA-A早強減水劑后，每立方米混凝土可節(jié)約水泥40kg~80kg，具有較高的經(jīng)濟效益，并可保證混凝土的早期強度，滿足結(jié)構(gòu)工程施工速度較快的要求。 </p><p>　　五、粉煤灰在抗?jié)B混凝土中的應(yīng)用及效果 </p><p>　　

16、隨著地下防水工程的發(fā)展，抗?jié)B混凝土應(yīng)用越來越多，為適應(yīng)這種需要，我們試配了摻加粉煤灰的抗?jié)B混凝土，其試驗結(jié)果見表5。 </p><p>　　表5C25粉煤灰抗?jié)B混凝土試驗結(jié)果(摻外加劑) </p><p>　　混凝土原材料用量/Kg.m-3 水灰比 砂率% 坍落度 混凝土抗壓強度/MPa 抗?jié)B標號 </p><p>　　水泥 水 砂 石 粉煤灰 外加劑 R7 R28

17、 R60 </p><p>　　360 145 620 1260 — 0.9 0.40 33 3~5 19.7 29.2 29.6 S6 </p><p>　　315 145 620 1260 52 0.89 0.39 33 3~5 13.1 27.1 31.0 S12 </p><p>　　從表5中可以看出，在C25混凝土中，用粉煤灰取代10%的水泥，其影響系數(shù)為

18、0.87，除其早期強度較低外，抗?jié)B標號遠遠超過了普通混凝土，在大體積的地下混凝土工程施工中摻加一定量的粉煤灰，可明顯的改善混凝土的質(zhì)量，尤其是抗?jié)B防水性能可大大增強，這既方便了施工，降低了造價，又可提高工程質(zhì)量。 </p><p>　　但在其使用過程中，應(yīng)嚴格控制粉煤灰的細度及需水量比。 </p><p>　　參考文獻：[1]趙健勇.低摻量粉煤灰在水泥混凝土中的應(yīng)用[J].山西建筑,200