简述粉煤灰混凝土性能研究论文新

简述粉煤灰混凝土性能【摘要】随着现代科学技术的发展与进步，目前建筑物越来越向高层大跨度发展。

对混凝土性能的要求也越来越高。

提高混凝土的强度和性能，以便能够提高结构的承载力、减轻结构的自重和提高建筑物的使用寿命，是当前混凝土发展需要。

本文在粉煤灰混凝土中主要讲解了粉煤灰在混凝土中的应用、品质要求以及粉煤灰混凝土抗冻性能；然后，在这些理论基础知识上，根据粉煤灰混凝土的配制特点和要求，采用“普通硅酸盐水泥＋FDN＋粉煤灰”这一“双掺”路线，测定在同一水胶比、不同掺量下28天的抗压强度和混凝土的抗冻融性能。

结果表明：混凝土掺加粉煤灰后影响到混凝土的引气量和水泥的水化程度，粉煤灰混凝土早期强度发展比较慢，因此粉煤灰混凝土早期抗冻性能相比普通混凝土是比较差的。

【关键词】：粉煤灰；粉煤灰混凝土；高效减水剂；抗压强度；抗冻融性【ABSTRCT】:With modern science and technology development and progress, more and more buildings to the high-level large-span development. On concrete performance requirements are also getting higher and higher. Concrete improve the strength and performance, so as to improve the structure of the bearing capacity, reducing the structure of self-respect and enhance the life of buildings, concrete is the current development needs. In this paper, fly ash concrete in the main on the fly ash in concrete applications, quality and performance of fly ash concrete antifreeze and then, in these theoretical foundation of knowledge, in accordance with the preparation of fly ash concrete characteristics and requirements, Use of "ordinary portland cement fly ash + FDN +" this "double-doped" line of the same water-cement ratio, 28 days under different content and the compressive strength of concrete anti-freeze-thaw performance. The results showed that: concrete admixtures after the impact of fly ash to the concrete with the gas and cement hydration level, fly ash concrete early strength development relatively slow, fly ash concrete early antifreeze performance compared to ordinary concrete is relatively poor .【KEY WORDS】：fly-ash；high performance fly ash concrete；high efficient water reducer；compressive strength；freeze-thaw resistance一、绪论随着粉煤灰混凝土应用技术的发展，人们对粉煤灰的认识也逐渐深化。

初期粉煤灰科学技术研究的重点往往致力于“粉煤灰的火山灰质反应性”，直至70年代以后，籍助于行貌学为主的扫描电镜等微观研究，以及运用计算机的数理统计分析，深化了对粉煤灰的认识过程。

科技人员开始认识到粉煤灰虽然是一种不同的化学成分、矿物相、形态和大小不一的粒径颗粒的机械混合物，颗粒群体的组合结构的变化，导致粉煤灰的差异多变；并进一步认识到粉煤灰的“活性效应”仅是三个重要效应之一，火山灰性不能概括粉煤灰的本征，而粉煤灰在混凝土中的应用第一效应是“形态效应”以及从现代材料观点来说，还有“微集料效应”必须加以重视。

同时也认识到粉煤灰物质存在着特有的“负因素”和“歧异性”。

因此，优质粉煤灰在混凝土中合理使用，不但能部分代替水泥，节约工程造价，而且由于其特有的性能可以很有效的用于有各种使用要求的混凝土中，改善和提高混凝土的性能。

因而在现代混凝土的世界里，粉煤灰已经与波特兰水泥、集料、水和外加剂同样重要，是混凝土的一种组分。

粉煤灰混凝土是在普通混凝土拌和物中掺加粉煤灰以取代相同质量或体积的水泥，或取代细集料经常压或高压养护而制成的一种建筑材料。

它不仅能使粉煤灰化害为利，变废为宝，而且还由于材料来源广、生产成本低可使企业获得良好的经济效益。

由于粉煤灰的颗粒呈圆球状，加入混凝土中能起到润滑的作用，可显著的改善混凝土的和易性，同时在满足混凝土强度要求下可代替部分水泥以降低水化热。

因此，近几年来，国外将粉煤灰广泛用于大体积混凝土、大流动度混凝土、泵送混凝土中，而国内一般把粉煤灰作为普通混凝土的掺和料，用于水坝等大体积混凝土中以降低水泥的水化热。

近几年来，随着混凝土泵送工艺的发展，在泵送混凝土中开始应用，以改善混凝土的可泵性。

目前，粉煤灰在各类混凝土中的研究应用已越来越广泛。

二、粉煤灰混凝土的性能1、通过对粉煤灰特性、新拌粉煤灰混凝土的性能、硬化混凝土的性能、粉煤灰混凝土的结构性能的充分研究，人们已比较清楚认识粉煤灰在混凝土中的作用，虽然还有不少方面仍有待深入，但很多方面的研究结果都比较一致。

粉煤灰用于混凝土的优点主要为：A节省费用。

B改善新拌混凝土的工作性。

C改善混凝土的长期性能或极限强度。

D改善混凝土抗硫酸盐侵蚀、碱集料反应等耐久性能。

F与外加剂的叠加效应，使减水剂效果更为明显。

G降低混凝土的放热高峰。

当然，粉煤灰用于混凝土中也可能引起一些不足：A由于混凝土碱度降低可能引起钢筋锈蚀的保护性能降低。

B粉煤灰含碳量较高将影响混凝土外加剂的适应性，如降低引气剂引气效果。

C由于用水量的降低，要求更为严格的养护制度。

很多情况下，粉煤灰在混凝土中有重要作用，如用于混凝土的粉煤灰品质要求是所有粉煤灰利用中最为严格的。

但另一方面，粉煤灰的品质波动又是非常大的，而且在混凝土中的作用又受到很多因素的影响，因此粉煤灰在混凝土中的应用相对来说有非常高的技术要求。

2、粉煤灰混凝土的性能2.1新拌混凝土的性能1工作度粉煤灰是煤粉煅烧后,熔融成分受到急冷而得的，大部分粒子呈圆滑球状,将粉煤灰置换部分水泥使用是,获得相同稠度下，单方混凝土用水量可以降低，但这与粉煤灰的品种、置换率、混凝土的配合比以及细骨料的模数有关。

粉煤灰对水泥的置换率为25%时，标准稠度用水量降低7%左右。

粉煤灰的细度越大，烧失量越低，达到相同稠度下，单方用水量降低就越多。

细骨料的细度模量越大，单方用水量降低也越大。

2水化热粉煤灰可以和水泥水化放出的Ca(OH)2反应，速率于水泥相比相当小，水化热也小。

因此，以粉煤灰置换一部分水泥后，水化热放出的速度缓慢了。

水化热降低的比例，可以认为是粉煤灰的置换率的一半左右。

由于火山灰活性反应经历的时间长，粉煤灰的火山灰反应进行相当缓慢情况下，用粉煤灰置换水泥后，达到相同的水化程度时间长，但水化热并不降低。

这是由于矿物质超细粉的作用，增大了水泥的水化量的结果。

因此，通过粉煤灰抑制混凝土的升温，可有效地缓和混凝土的开裂。

2.2 粉煤灰对硬化混凝土性能的影响1强度以粉煤灰置换一部分水泥后，混凝土的强度与基准混凝土相比，早期强度偏低，但长期强度增长大。

对混凝土长期强度的影响，与粉煤灰的质量、置换率、水泥的品种、混凝土的水灰比以及养护条件等有关。

优质粉煤灰置换25%硅酸盐水泥时，20℃下湿养护，3～6个月含与不含粉煤灰的混凝土可达到相同的强度。

以后随着龄期的增长强度提高。

2不透水性以粉煤灰置换混凝土中部分水泥后，混凝土的不透水性，在早期比基准混凝土差，但后期有明显地提高。

3抗冻性粉煤灰掺合料对混凝土流动性的影响，主要取决于粉煤灰本身的质量。

掺入适当的优质粉煤灰，只要保证混凝土的等强、等含气量就不会对其抗冻性有不利的影响。

美国有关试验的研究表明：如果粉煤灰含气量适宜，使用较好的骨料，冻融前混凝土得到充分的养护，则抗冻性可于普通混凝土媲美。

在强度和含气量相同的条件下，掺与不掺粉煤灰的混凝土，其抗冻性完全相同。

中国建筑科学研究院混凝土研究所、水利水电科学研究院及上海建筑科学研究院对我国不同的粉煤灰作了细致的研究。

他们所测的不同细度、不同烧失量的粉煤灰对混凝土的抗冻性影响列于表1。

表1 粉煤灰对混凝土抗冻性的影响注: 1) 粉煤灰掺量为30％,等量取代.2) 水/灰=0.5.3) 水泥用量均为212kg,比不掺粉煤灰者少9kg.4) 粉煤灰细度均为008号筛的筛余量.4中性化掺入粉煤灰的混凝土，伴随着火山灰反应，和水泥水化放出的Ca(OH)2降低，因此，有观点认为含粉煤灰混凝土的中性化速度要快。

有的研究认为，粉煤灰掺量20%的混凝土，中性化比率（深度和速度）均比不掺粉煤灰的混凝土大。

但是，当粉煤灰掺量30%时，中性化深度与水灰比、混凝土的强度密切相关。

28d龄期强度相同的混凝土配合比中，有无粉煤灰、中性化深度基本上是相同的。

关于中性化的研究，还有其他方面应该考虑的。

例如，由于掺入粉煤灰，混凝土的工作性优良，易于浇筑捣实：中性化的快速试验证明，埋设于混凝土中的钢筋也不易生锈。

5体积稳定性掺入粉煤灰的混凝土，干燥收缩率降低，而且随着对水泥置换率加大，越明显。

6抗硫酸盐腐蚀性能采用粉煤灰置换部分水泥的混凝土，抗硫酸盐作用明显提高。

因为由于粉煤灰代替部分水泥后，水泥用量降低，C3A含量降低，而且Ca(OH)2也降低，因此和硫酸盐反应而生成钙矾石的可能性降低。

另一方面，粉煤灰的应用，也提高了混凝土的密实性，故抗硫酸盐腐蚀性能提高。

7碱骨料反应很多研究者证实，粉煤灰能抑制碱硅反应的膨胀。