粉煤灰对混凝土性能的作用
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰是一种常见的混凝土掺合料，它可以在混凝土中发挥多种作用。
本文将从以下几个方面展开：
一、提高混凝土的强度和耐久性
粉煤灰可以填充混凝土中的孔隙，减少水泥的用量，从而降低混凝土
的热量和收缩，提高混凝土的强度和耐久性。
此外，粉煤灰中的硅酸
盐和铝酸盐可以与水泥中的钙化合物反应，形成新的水化产物，进一
步提高混凝土的强度和耐久性。
二、改善混凝土的工作性能
粉煤灰可以改善混凝土的流动性和可泵性，减少混凝土的粘度和内摩
擦力，提高混凝土的工作性能。
此外，粉煤灰中的细粉末可以填充混
凝土中的空隙，减少混凝土的收缩和裂缝，提高混凝土的抗渗性和耐
久性。
三、降低混凝土的成本
粉煤灰是一种廉价的混凝土掺合料，可以降低混凝土的成本。
由于粉
煤灰可以替代部分水泥，因此可以减少水泥的用量，降低混凝土的成本。
此外，粉煤灰中的细粉末可以填充混凝土中的空隙，减少混凝土的用量，进一步降低混凝土的成本。
四、保护环境
粉煤灰是一种工业废弃物，如果不进行处理和利用，会对环境造成污染。
而将粉煤灰作为混凝土掺合料使用，不仅可以减少工业废弃物的排放，还可以降低混凝土的碳排放量，保护环境。
综上所述，粉煤灰在混凝土中发挥着重要的作用，可以提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的工作性能，降低混凝土的成本，保护环境。
因此，在混凝土生产中，应充分利用粉煤灰这种掺合料的优势，提高混凝土的质量和效益。
粉煤灰对混凝土性能影响
粉煤灰对混凝土性能影响粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。
主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能，并且对混凝土的性能有很大的影响！1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响1.1提高混凝土的强度虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。
粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,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产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。
混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。
论文发表。
粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。
这些都有效提高了混凝土的流动性。
由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。
粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。
粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。
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质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。
1.2对水泥水化的影响水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低，但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。
粉煤灰对混凝土性能有何影响
粉煤灰具有三大效应：（1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。
（2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性；（3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。
劣质粉煤灰的主要特点是：玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。
优质粉煤灰对混凝土的性能影响（1）工作性能粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。
粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。
粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。
优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。
粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。
（2）力学性能粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。
随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。
（3）耐久性能以粉煤灰代替部分水泥，降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量，可以提高混凝土的抗渗性能。
粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快，碳化深度的后期增长相对较慢。
粉煤灰用途
粉煤灰用途在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。
国标一级：采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。
国标二级：优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。
国标三级：粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。
粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。
它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧，产生混杂有大量不燃物的高温烟气，经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。
粉煤灰的化学组成与粘土质相似，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳。
目前，粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料，还可用作农业肥料和土壤改良剂，回收工业原料和作环境材料。
粉煤灰在水泥工业和混凝土工程中的应用：粉煤灰代替粘土原料生产水泥，由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细制成的水硬胶凝材料，水泥工业采用粉煤灰配料可利用其中的未燃尽炭；粉煤灰作水泥混合材；粉煤灰生产低温合成水泥，生产原理是将配合料先蒸汽养护生成水化物，然后经脱水和低温固相反应形成水泥矿物；粉煤灰制作无熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和纯粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是将干燥的粉煤灰掺入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料；粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。
粉煤灰掺入混凝土中的作用
粉煤灰掺入混凝土中的作用
（1）混凝土和易性得到改善
掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性，粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少塌落度的经时损失。
（2）混凝土的温升降低
掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
（3）混凝土的耐久性提高
由于二次水化作用，混凝土的密度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等，同时由于粉煤灰比表面积大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸附水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游碱数量的减少可以抵制或减少碱集料反应。
通常Ⅲ级粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
（4）变形减小
粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土，粉煤灰的减水效应，应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性干裂与普通混凝土基本一致或略低。
但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
（5）耐磨性提高
粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但养护不良导致耐磨性降低
（6）成本降低
掺加粉煤灰的混凝土，在同等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%－15%，因而可降低混凝土成本。
混凝土中添加粉煤灰和石灰的效果与规格
混凝土中添加粉煤灰和石灰的效果与规格一、引言混凝土是建筑领域中常用的一种材料，具有高强度、耐久性等特点。
为了提高混凝土的性能，人们尝试添加一些掺合料。
其中，粉煤灰和石灰是常用的掺合料之一。
本文将详细介绍粉煤灰和石灰对混凝土性能的影响及其规格。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的粉煤灰可以增加混凝土的强度。
粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物，从而提高混凝土的强度。
但是，如果添加过量的粉煤灰，会导致混凝土强度下降。
2.耐久性粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。
此外，粉煤灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应，防止混凝土龟裂、脱落等现象。
3.流动性添加适量的粉煤灰可以提高混凝土的流动性。
粉煤灰可以减少混凝土的内摩擦，从而使混凝土更易于流动和振实。
4.颜色粉煤灰中的灰色颜料可以改变混凝土的颜色，使其呈现出深灰色。
这种颜色可以使混凝土与周围环境更加协调，美化建筑。
三、石灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的石灰可以增加混凝土的强度。
石灰中的氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙，从而促进混凝土的水化反应，提高混凝土的强度。
2.耐久性石灰可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。
此外，石灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应，防止混凝土龟裂、脱落等现象。
3.流动性石灰可以改善混凝土的流动性。
石灰可以与水形成胶凝体，从而改善混凝土的黏度和流动性。
4.减水性石灰可以作为减水剂使用，从而减少混凝土中的水泥用量和水用量，提高混凝土的强度和耐久性。
四、粉煤灰与石灰同时添加对混凝土性能的影响1.强度粉煤灰和石灰同时添加可以增加混凝土的强度。
粉煤灰和石灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物，从而提高混凝土的强度。
2.耐久性粉煤灰和石灰同时添加可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。
粉煤灰对混凝土性能的影响
粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟气中收集到的细粉末，是一种具有潜在活性的火山灰掺和料，含有大量玻璃体，这种玻璃体主要由具有化学活性的SiO2和Al2O3组成。
从外观看，其颗粒呈球型，表面光滑。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。
随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。
一、粉煤灰的性质1.1 物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等，这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。
由于粉煤灰的组成波动范围很大，这就决定了其物理性质的差异也很大。
粉煤灰的基本物理性质见表。
粉煤灰的基本物理特性项目范围均值密度/（g/cm3）1.9～2.9 2.1堆积密度/（g/cm3）0.531～1.261 0.780比表面积（cm2/g）氧吸附法800～19500 3400透气法1180～6530 3300原灰标准稠度/% 27.3～66.7 48.0需水量/% 89～130 10628d抗压强度比/% 37～85 66粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目。
它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。
粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。
1.2 化学性质粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料二、粉煤灰使用的优点在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。
粉煤灰对混凝土性能的影响
1、粉煤灰对混凝土和易性的影响在优质（如I级）粉煤灰中大量的微型颗粒对混凝土中较大颗粒骨料之间的啮合产生润滑作用，减少用水量，一般优质灰可减少用水量5％～8％：另一方面由于粉煤灰的密度较低（只相当水泥密度的2/3）在用等量取代水泥时，掺加粉煤灰后混凝土体积中胶凝材料增加，从而增大了混凝土的塑性。
由于优质粉煤灰具有减水作用，使用水量降低，同时，粉煤灰中微型颗粒填充混凝土的内部孔隙，从而改善混凝土内部结构，进而使混凝土内部的原先相互连通的孔隙被其阻隔，内部自由水不易流动，泌水性能得到改善，而富有粘聚性，提高混凝土搅拌过程中的各项性能，这种性能的提高尤其适用于混凝土用于泵送运输方式。
混凝土泵送运输情况下，掺入一定比例的粉煤灰，可以有效提高混凝土的可输送性，节省混凝土中的水泥用量，并一定程度上对泵送机械起到保护作用。
2、粉煤灰对混凝土含气量的影响混凝土工程中掺入粉煤灰会导致混凝土中含碳量增加，进而引起混凝土搅拌过程中含气量的降低，比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多，往往使要达到一定要求含气量，必须掺加比普通混凝土多数倍的引气剂用量。
由于粉煤灰有一定的缓凝作用，混凝土掺加粉煤灰后，会增长混凝土的凝结时间，粉煤灰掺量越大，混凝土凝结时间越长。
3、粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰火山灰效应和减水效果是粉煤灰影响混凝土强度的两个决定性因素。
粉煤灰品质越好，其减水效果越明显，在某些一定的和易性和胶材用量条件下，减水意味着减小水胶比，有利于提高强度。
由于水泥的胶凝性比粉煤灰的胶凝性高，所以粉煤灰需要在催化剂的作用下产生二次水化反应。
因此，混凝土在掺入粉煤灰后会出现早期混凝土强度提升缓慢，后期提升快的特点。
掺加粉煤灰混凝土的3，7d 强度低于不掺的混凝土，但是到了90d，粉煤灰的水化反应加快，可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土。
随着龄期延长，粉煤灰的活性发挥更快些，到180d就有可能超过不掺粉煤灰的混凝土。
水工混凝土工程中，利用掺入粉煤灰后混凝土后期强度提升快的特点，可以有效提高和改善混凝土的各项性能。
粉煤灰在混凝土中的基本效应
粉煤灰在⽔泥混凝⼟中主要有三个基本效应,即形态效应、⽕⼭灰效应和微集料效应。
控制这三个效应向有利⽅向发展，即可利废为宝、改善混凝⼟的性能。
(1) 形态效应 粉煤灰的形态效应，主要是指粉煤灰的颗粒形貌、粗细、表⾯粗糙程度等特征在混凝⼟中的效应。
粉煤灰微珠颗粒可以起到滚珠的作⽤，降低混凝⼟拌和的内摩擦⼒⽽提⾼流动性。
粉煤灰的密度⼩于⽔泥，因⽽等量替代后可增加浆体的体积，从⽽改善对粗细集料的润滑程度，也有利于提⾼混凝⼟拌合物的流动性。
此外，还可以提⾼混凝⼟的匀质性、粘聚性和保⽔性。
劣质粉煤灰由于含有较多不规则的多孔颗粒和未燃尽的碳，⽽导致需⽔量增加和保⽔性变差，对混凝⼟带来负⾯效应。
(2)⽕⼭灰效应(活性效应) 粉煤灰属于活性矿物掺合料。
粉煤灰中含有的玻璃态的氧化硅和氧化铝属于活性氧化硅和活性氧化铝，它们可以与⽔泥⽔化⽣成的氢氧化钙和⽔发⽣⽔化反应(该⽔化反应亦称⼆次反应)，⽣成具有⽔硬性特点的⽔化硅酸钙、⽔化铝酸钙等，并填充于⽑细孔隙内。
这些⽔化产物同样具有强度，特别是⽔化硅酸钙，该⽔化反应在28d时较弱，特别是在7d以内，⽽在28d以后逐步明显。
粉煤灰的细度越⼤，即颗粒越⼩，活性越⾼，⽔化反应能⼒越⾼;温度越⾼⽔化反应能⼒越强，强度增长越快。
当温度低于5时该⽔化反应基本停⽌，强度发展缓慢. ⽕⼭灰效应可以提⾼混凝⼟以后的强度，以后的强度要⾼于不掺粉煤灰的混凝⼟，且龄期越长该差异越⼤。
因⽽对早期承载能⼒要求不⼤的⼯程可利⽤其60d、90d、180d时的强度。
(3) 微集料效应 粉煤灰微珠具有极⾼的强度，其填充在⽔泥颗粒间的空隙，既减少了⽑细孔隙，⼜起到了微⾻架作⽤。
随⽔化的不断进⾏，粉煤灰的⽔化产物与未⽔化的粉煤灰内核的粘结⼒不断提⾼，这也有利于提⾼粉煤灰的微集料效应。
除上述三个基本效应外，粉煤灰还有许多其它效应，如免疫效应(抑制碱集料反应效应、提⾼耐腐蚀性效应等)、减热效应(降温升效应)、泵送效应等，不过这些效应都离不开上述三个基本效应。
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用粉煤灰是一种常见的工业废弃物，由燃煤产生的煤燃烧后的灰烬经过磨碎而得到。
在混凝土中加入粉煤灰可以有效地改善混凝土的性能和特性。
首先，粉煤灰具有良好的细度，细度较高的粉煤灰可以填充混凝土中的孔隙，减少表观孔隙率，增加混凝土的均质性，提高混凝土的致密性。
这将显著降低水泥用量，并且减少混凝土硬化过程中的收缩。
此外，粉煤灰中的细颗粒也可以填补混凝土中的微观裂缝，提高混凝土的抗裂性能。
其次，粉煤灰中的无机玻璃体和氧化物对混凝土的硬化过程起到催化剂的作用。
这些物质能够参与到水化反应中，形成新的水化产物，进一步增加混凝土的强度。
此外，粉煤灰中还含有少量可溶性硅酸盐，与水中的氢氧根结合形成硅酸盐胶凝体，从而增加混凝土的韧性和抗渗性。
此外，粉煤灰还可以减少混凝土中的热产生，降低混凝土早期龄期温升和热应力。
混凝土在硬化过程中会伴随着热量的释放，而粉煤灰具有较低的热产生速率，可以有效地控制混凝土的温升。
这对大体积混凝土结构的施工非常重要，可以避免由于热应力引起的开裂和损坏。
此外，粉煤灰作为一种轻质骨料也具有重要的应用价值。
由于其较小的容重，添加粉煤灰可以显著降低混凝土的密度，使混凝土具有更轻的自重，从而减少结构受载时的应力。
此外，轻质混凝土还具有优良的隔热和隔声性能。
另外，粉煤灰还可以对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性有所改善。
粉煤灰中的氧化铁和硅酸钙能够与硫酸盐形成较稳定的硫铝酸钙化合物，减少硫酸盐对混凝土的侵蚀作用。
这使得粉煤灰混凝土在一些特殊环境条件下，比如地下水渍、重工业排放和海洋环境等，具有较好的耐久性。
综上所述，粉煤灰作为一种优质的补充材料，在混凝土中起到了多种作用。
通过添加粉煤灰，可以提高混凝土的致密性、强度和耐久性，降低混凝土的收缩和热应力，改善混凝土的工艺性能和施工性能。
因此，在混凝土工程中广泛应用粉煤灰，不仅能够有效地利用工业废弃物资源，还能提高混凝土工程的质量和可持续发展水平。
粉煤灰的作用
粉煤灰的作用
问题：
答案：
有：
1、减少混凝土水泥用量，降低成本
2、粉煤灰颗粒的“滚珠”效应，提高混凝土工作性能，即扩展性。
3、粉煤灰的“火山灰”反应较慢，减少混凝土内部因水化产生的热量。
4、粉煤灰在水泥水化后期（一般超过28d）的次级水化反应能够提高混凝土的密实度，降低渗透性。
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粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。
我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：Sio2、Al2o3、Feo、Fe2o3、cao、Tio2等。
粉煤灰的主要是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水费电，污染环境，也不利于综合利用。
随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。
当前我国是粉煤灰排量较大的工业废渣之一。
1。
粉煤灰在混凝土中的作用原理
粉煤灰在混凝土中的作用原理
1、定义
电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。
2、主要性能指标
上述指标中，性能的优劣：I级＞II级＞III级，性能越好，在下述原理中发挥的作用越明显。
3、在混凝土中的作用原理
粉煤灰在混凝土中的作用原理，主要表现在以下三方面：形态效应、火山灰效应、微集料效应。
（1）形态效应：粉煤灰的主要矿物组成是铝硅酸盐玻璃珠和海绵体（包括球状颗粒、不规则碎屑颗粒的粘连体），球状玻璃体如同玻璃球一般，质地致密、表面光滑、粒度细、比表面积小，对水的吸附力小，流动性好，在混凝土拌和物中起“滚珠轴承”作用。
这一系列的物理特性，不仅使水泥浆需水量减小，显著地改善了新拌混凝土
的工作性；而且，它们往往填充于水泥浆的孔隙中，使硬化混凝土的密实性得到很大改善。
（2）火山灰效应：粉煤灰的活性也称火山灰效应，是粉煤灰中的活性成分Si02和A1203等与水泥水化产物在有水存在的情况下发生化学反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等有强度的物质。
粉煤灰的火山灰反应滞后于水泥熟料的水化，上述这些反应的产物填充于水泥水化产物的孔隙中，大大降低了混凝土内部的孔隙率，导致孔径细化。
孔径细化和粒径细化均能改变孔结构，提高了混凝土各组分的粘结作用。
（3）微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒均匀分布于水泥浆体中，阻止了水泥颗粒的相互粘聚，起到了分散和润滑作用，打破了水泥浆的絮凝结构。
这有助于新拌和硬化混凝土均匀性的改善，有利于混合物的水化反应。
同时，粉煤灰还可以弥补混凝土中细粉料的不足，阻塞泌水通道，有利于泌水率的降低。
水泥浆中粉料的增加，也使浆体体积增加，改善了混凝土的粘聚性，抑制了混凝土的离析泌水现象。
粉煤灰对水泥混凝土强度的影响_百度文库.
粉煤灰对水泥混凝土强度的影响粉煤灰是电厂用粉煤炉发电烟道排放的废弃物｡粉煤灰单独作用, 不能作为自硬性胶结材料｡掺入水泥混凝土中, 在新拌和硬化阶段, 可改善水泥混凝土的工作性､降低水化热, 调节硬化过程｡在水泥混凝土的硬化阶段, 粉煤灰中的活性组分SiO2与水泥水化生成的游离石灰结合生成新的胶结物质, 不断填充水泥混凝土的内部孔隙, 使水泥混凝土更加密实, 比普通水泥混凝土强度更高, 耐久性更好｡ 2 粉煤灰基本性质粉煤灰按国家标准分为三个等级｡品质好的粉煤灰, 烧失量小, 粒径小, 需水灰比小｡同一电厂收集的不同等级粉煤灰, 其化学成分差别不大, 活性指数却有区别, 见表1｡粉煤灰由煤粉经充分燃烧最终形成的粒径大小不同的玻璃微珠组成｡粉煤灰的颗粒级配划分为三个基本粒群:45 um以上为微米级粗粒;1~45 um为微米级细粒; 小于1 um为微米级尘粒｡根据激光衍射粒度分析, 粉煤灰的绝大部分为微米级细粒, 无论是最大粒径还是平均粒径均比水泥小得多, 而比表面积大得多, 见表2｡3 粉煤灰对水泥混凝土的影响水泥混凝土中掺入粉煤灰, 在无外加剂掺入的情况下粉煤灰掺量不超过20%,对水泥混凝土的工作性和强度基本无影响, 仅表现前期强度增长慢, 后期强度增长快的特点｡掺量超过20%,不降低水灰比, 水泥混凝土强度随着掺量的增大而降低, 水泥混凝土的工作性却随着掺量的增大而得到进一步的改善, 见表3｡水泥混凝土中掺粉煤灰同时掺外加剂(减水剂､早强剂､降低水灰比后, 更能反映粉煤灰对水泥混凝土的贡献｡水是影响水泥混凝土强度和耐久性的关键因素｡普通水泥混凝土水泥完全水化需要的水量很少, 约占水泥质量的0.23左右｡配制C40流动性普通水泥混凝土, 水灰比要在0.40~0.45才能保证水泥混凝土的强度､并使水泥混凝土具有可施工的流动性｡多余的水以及因振捣水泥浆体泌出的水, 会在水泥混凝土的内部及集料的表面或下面形成水膜和水囊, 水泥混凝土硬化后会留下孔隙, 影响水泥混凝土的强度｡粉煤灰和外加剂的掺入, 减少了水泥混凝土中25%左右的水, 降低水灰比, 从而使粉煤灰水泥混合浆体的泌水率大大减少, 粉煤灰水泥浆体充分包裹砂石表面､并填满集料孔隙, 充分发挥粉煤灰的活性效应, 使水泥混凝土不仅早期强度不降低, 并且后期和长期强度都有显著增长｡例如掺25%的Ⅱ级粉煤灰, 水泥用量328 kg/m3 (P.032.5级, 水灰比0.418, 坍落度80 mm,水泥混凝土一年的强度达到63.0 MPa,比28d 强度提高了42%,比基准水泥混凝土一年的强度还提高了19%,掺减水剂的水泥混凝土强度更高, 见表4｡掺用品质好的超细粉煤灰和GK-5A 高效减水剂, 粉煤灰掺量30%,使用P.042.5级水泥, 水泥用量仅365 kg/m3 ,水灰比0.32, 水泥混凝土28 d强度可达到71.2 MPa,2个月可达80.4 MPa,成为高强度性能水泥混凝土｡掺Ⅱ级粉煤灰, 配比相同, 强度就低得多｡见表5｡施工中水泥混凝土掺粉煤灰, 其掺量和品种要根据水泥混凝土结构性质来确定｡。
混凝土中掺粉煤灰
混凝土中掺粉煤灰粉煤灰是本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶，这样不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。
一、什么是粉煤灰粉煤灰是一种外观呈现灰白色的粉末状物质。
它是由煤粉作为燃料的火力发电厂在燃烧过程中产生的工业废料。
当煤粉燃烧时，其中的一部分不可燃杂质和未完全燃烧的碳会被排放出来，形成了这种粉煤灰。
它自身具备三种效应，这些效应能够提升混凝土的抗渗性能，增强其后期的强度，确保混凝土体积的稳定性，并降低大体积混凝土的水化热。
在混凝土工程中，为了改善混凝土的性能，常使用粉煤灰作为混凝土掺合料，它是一种人工火山灰质材料。
在水利工程中，常用的粉煤灰级别为F类Ⅰ级和F类Ⅱ级。
粉煤灰的级别越高，其中的球形颗粒就越多，从而在混凝土中发挥更好的润滑作用。
这不仅有助于节省用水，还能提高混凝土的整体性能。
此外，由于粉煤灰独特的物理特性，它可以对混凝土中的颗粒级配进行微调，并有效填充混凝土中的孔隙，进而提高混凝土的致密性。
另一方面，粉煤灰的化学性能在某些催化剂的作用下会产生反应，起到胶凝的作用，从而进一步提升混凝土的性能。
在实际的工程应用中，当采用回弹方法对混凝土主体进行检测时，通常会发现掺有粉煤灰的混凝土其强度稍低。
然而，当进行钻心检测时，它的强度却能够达到设计的要求。
这显示了粉煤灰在混凝土中的独特作用和效果。
二、粉煤灰的形成与来源(1) 粉煤灰的形成在高温环境中，粉煤灰形成了玻璃态物质。
当这些物质进入低温区域时，由于表面张力的作用，它们会呈现为不同形态的颗粒。
这些颗粒大致可以分为四类：①首先是微珠，它们呈球形，颗粒细小，表面光滑的硅铝玻璃体。
微珠又可以进一步分为实微珠和空心微珠，其中空心微珠由于密度较小，可以漂浮在水面，也被称为漂珠。
②其次是葡萄珠，这类颗粒是由表面粗糙、形状不规则的玻璃体聚集而成，类似葡萄状，且颗粒表面具有大小不等的孔洞。
粉煤灰对混凝土性能的作用
粉煤灰对混凝土性能的作用
掺加适量的优质粉煤灰后，混凝土的许多重要性能得到明显的改善，当然也有个别性能降低。
即粉煤灰对混凝土的正面作用较多，但也有不利的作用或负面作用，特别是粉煤灰掺量过大或粉煤灰质量较差时。
1.6.1 粉煤灰对混凝土的正面作用 (1)混凝土拌和料和易性得到改善
掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。
(2)混凝土的温升降低
掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
(3)混凝土的耐久性提高
由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。
通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
(4)变形减小
粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。
粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
(5)耐磨性提高
粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
粉煤灰对混凝土性能的影响
粉煤灰对混凝土性能的影响摘要：粉煤灰对混凝土性能的改变分为三个阶段，在这三个阶段以后，会逐渐对混凝土的下列性能产生影响，如强度，和易性，收缩，徐变，碳化性能，钢筋锈蚀，水化热等。
粉煤灰混凝土的性能粉煤灰对混凝土性能的改变可分为三个阶段： 1 .新拌混凝土阶段: 影响混凝土的凝结时间，改善和易性，改变流变性质，提高可泵性等； 2 .硬化中的混凝土阶段: 调节硬化过程，降低水化热； 3 .硬化后的混凝土阶段: 提高后期强度，提高各项耐久性，如抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性，抑制碱—集料反应等。
1强度粉煤灰对混凝土强度有三种影响：减少用水量、增大胶结材含量和通过长期火山灰反应提高其强度。
低钙粉煤灰中的微粒为硅氧四面体结构，自身的活性很低。
在水泥的最终产物中，高碱性水化硅酸钙和Ca（OH）2胶体的结晶强度很低，特别是Ca（OH）2仅是托勃莫来石强度的1-2%，而Ca（OH）2 的体积占整个水泥石体积的25%。
粉煤灰中含有的大量的硅、铝氧化物，能逐步与Ca（OH）2及高碱性水化硅酸钙发生二次反应，生成强度较高的低碱性水化硅酸钙，这样，不但使水泥石中水化胶凝物质的数量增加，而且也使其质量得到大幅度提高，有利于混凝土强度的提高。
同时，粉煤灰的掺入可分散水泥颗粒，使水泥水化更充分，提高水泥浆的密实度，使混凝土中骨料与水泥浆的界面强度提高。
粉煤灰对抗拉强度和抗弯强度的贡献比抗压强度还要大，这对混凝土的抗裂性能有利。
粉煤灰混凝土的弹性模量与抗压强度相类似，早期偏低，后期逐步提高，到28d时可比基准混凝土提高5-10%。
与钢筋的握裹力，粉煤灰混凝土的28d粘结强度基本与等标号的基准混凝土相同，但粉煤灰混凝土的均匀性好，粘结强度试验值的离散性比基准混凝土好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，在温度低时，该反应所需的时间更长。
如果对混凝土的早期强度有严格要求，粉煤灰的掺量不宜超过30%，冬季施工非大体积混凝土时，粉煤灰的掺量不宜超过20%。
粉煤灰的作用
1.粉煤灰的主要作用粉煤灰在混凝土中的主要作用表现在以下几个方面：（1）填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，由于粉煤灰的容重（表观密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密实，在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。
（2）对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀。
当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的粉煤灰可以提供水分，是水泥水化更充分。
（3）粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物（与水泥中硅酸盐的水化产物相同），而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。
（4）粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。
（5）粉煤灰高性能混凝土的性能粉煤灰是一种呈玻璃态实心或空心的球状微颗粒，比水泥粒子小得多，比表面积极大，表面光滑致密，其成分主要是活性氧化硅或氧化铝。
掺入混凝土中的粉煤灰主要产生以下几方面影响： 1.活性效应：在常温下，由于粉煤灰的水化反应比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期强度得不到补偿，所以混凝土早期强度随粉煤灰掺量的增加而降低。
随着时间的推移，粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3与水泥水化生成的Ca（OH）2发生反应，生成大量水化硅酸凝胶。
粉煤灰外部的一些水化产物在成长过程中也会象树根一样伸入颗粒空隙中，填充空隙，破坏界面区Ca（OH）2的择优取向排列，大大改善了界面区，促进了混凝土后期强度的增长。
2.微集料密实填充及颗粒形态效应：均匀分散在混凝土中的粉煤灰颗粒不会大量吸水，不但起着滚珠作用，而且与水泥粒子组成了合理的微级配，减少填充水数量，影响系统的堆积状态，提高堆积密度，具有减水作用，使新拌混凝土工作性优良，硬化混凝土微结构更加均匀密实。
而且，不会发生泌水离析现象，可施工性和抹面性好，抗渗性、抗冻性好。
3.交互作用：水泥、粉煤灰、外加剂等不同粉料间会产生物理、化学的交互作用。
粉煤灰对混凝土耐久性的影响研究
粉煤灰对混凝土耐久性的影响研究混凝土是一种常用的建筑材料，其耐久性直接影响到结构的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土的性能，许多研究人员致力于寻找添加剂和控制因素，其中包括使用粉煤灰作为混凝土的掺合材料。
本文将讨论粉煤灰对混凝土耐久性的影响，并讨论相关研究的结果和重要发现。
首先，粉煤灰是一种由煤燃烧产生的副产品，具有高硅酸盐含量。
它可以与水、胶凝材料和骨料反应，形成胶凝基质，并改善混凝土的力学性能。
研究表明，添加粉煤灰可以提高混凝土的抗压强度、抗弯强度和抗渗性能。
这是由于粉煤灰的细粒料填充作用和化学反应导致了更加致密和结实的混凝土结构。
其次，粉煤灰在混凝土中的应用也可以改善混凝土的耐久性。
混凝土的耐久性表现为其抵抗化学侵蚀、冻融循环、碳化和裂缝的能力。
研究显示，添加粉煤灰可以减缓混凝土的碳化速度，提高其抗氯离子侵蚀能力。
此外，粉煤灰还可以减少混凝土在冻融循环条件下的收缩和膨胀，降低裂缝的形成。
粉煤灰对混凝土耐久性的影响与其化学成分密切相关。
粉煤灰中的高硅酸盐含量使其具有更好的活性，有利于混凝土的硅酸盐水化反应。
此外，粉煤灰中还含有一定量的玻璃体和无定形物质，它们可以填充混凝土中的孔隙和微裂缝，提高混凝土的致密性和防水性能。
随着粉煤灰的添加量增加，其对混凝土性能的影响也会发生变化。
一些研究表明，适量添加粉煤灰可以显著提高混凝土的强度和耐久性。
然而，添加过量的粉煤灰可能会导致混凝土的延展性和可加工性下降。
因此，在工程实践中应该根据具体情况选择合适的粉煤灰掺量。
此外，粉煤灰还可以与其他添加剂相结合使用，以进一步提高混凝土的性能。
例如，粉煤灰与矿渣粉、石灰石粉等掺合材料的复合应用可以产生协同效应，改善混凝土的耐久性和力学性能。
研究表明，粉煤灰与其他添加剂的复合使用可以改善混凝土的耐久性，提高其力学性能。
最后，粉煤灰在混凝土工程中的应用仍面临一些挑战。
一方面，粉煤灰的质量和性能各不相同，需要经过筛选和处理才能满足混凝土工程的要求。
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粉煤灰对混凝土性能的作用1、粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。
粉煤灰混凝土是指掺加粉煤灰的混凝土,包括用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土。
通常所讲的粉煤灰混凝土是指配制混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机配制而成的混凝土。
粉煤灰作为一种重要而已被普遍利用的混凝土辅料,一般具备改变基准混凝土的新拌、硬化和使用诸性能的能力。
随着对粉煤灰认识的逐渐深入,人们充分认识到利用粉煤灰已不仅仅是取代水泥、节约能源以及减少环境污染的问题,粉煤灰已经成为对混凝土改性的一种重要组分。
2、粉煤灰的特性2.1粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重在1.95～2.36之间，松干密度在450 kg/m3～700kg/m3范围内，比表面积在220 kg/m3～588 kg/m3之间。
由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。
粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多。
粉煤灰的毛细现象十分强烈，其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。
粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。
球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠、轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。
2.2粉煤灰的化学成分粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。
因此粉煤灰化学成分以氧化硅和氧化铝为主（含量约氧化硅48％，氧化铝含量约27％），其他成分氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质（烧失量）。
不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。
3、粉煤灰对混凝土施工性能的影响掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性，增加混凝土粘性，减少离析与泌水，降低由于水化热带来的混凝土温度升高，减少或消除混凝土中碱基料反应，同时，也可以节省水泥的用量。
3.1 和易性粉煤粉混凝土中胶凝物质——水泥和粉煤灰数量要比水泥混凝土多。
粉煤灰比重较轻，同样重量粉煤灰的体积大于水泥的体积，胶凝材料的浆体体积增加将使混凝土有较好的塑性和较好的粘性，粉煤灰的球形颗粒将有利于混凝土的流动性能，这些有助于改善混凝土的和易性。
3.2 泌水掺和粉煤灰会减少混凝土的泌水，粉煤灰含有较多的微细颗粒，有助于截断混凝土内泌水通道。
3.3 改善泵送性能粉煤灰与水泥细度相近或比水泥还细，粘聚性强，提高了抗离析能力，提高了混凝土的稳定性，保持混凝土可泵性和匀质性。
掺和粉煤灰的混凝土坍落度损失小，凝结时间延长，从而延长了允许的运送时间和运送距离，扩大了泵送混凝土应用范围，不仅改变混凝土的泵送性能，而且还可以延长泵送机械使用寿命。
3.4 减少碱—骨料反应碱—基料反应机理是水泥中间（Na2O和K2O）的氢氧化物与某些集料中含有的无定形硅反应生成碱硅酸盐凝胶，反应中吸水产生体积膨胀导致混凝土破坏。
掺加粉煤灰可以直接稀释混凝土中的水溶性碱的浓度，粉煤灰与水泥水化释放出来的氢氧化钙，有效地降低孔隙溶液中的PH值，因而降低集料中硅与碱的反应活性，粉煤灰中高度反应的无定形硅迅速消耗水泥中的碱，生成非膨胀的钙碱硅胶；粉煤灰有助于降低混凝土的透水性，降低水分向混凝土的渗透，而没有水分就不能充分进行碱—基料反应。
4、粉煤灰混凝土的耐久性材料的耐久性是指材料在长期使用过程中, 抵抗其自身及环境因素长期破坏作用, 保持其原有性能而不变质、不破坏的能力。
引起耐久性下降的因素复杂多变, 因此评价材料的耐久性往往是采用综合评价指标。
对于混凝土类材料, 根据其所用环境, 一般情况包括:抗渗性、抗冻性、抗碳化及碱骨料反应等,同时长期强度也与耐久性紧密相关。
4.1粉煤灰混凝土的渗透性混凝土的渗透性是一个综合指标，包括透水性、透气性和透离子性等性能，其中混凝土抵抗氯离子渗透的能力与混凝土配合比、原材料、施工质量密切相关，能够比较全面反应混凝土的抗渗透性。
衡量混凝土抗氯离子渗透性能的指标是是氯离子扩散系数Deff [3]。
有研究表明[4]，W/C=0.30 和0.35 的硅酸盐水泥浆，在38℃时氯离子扩散系数为15.6×10-12m2/s 和8.7×10-12m2/s；而以粉煤灰代替30%的水泥后，扩散系数为1.35×10-12m2/s 和1.34×10-12m2/s，氯离子扩散系数的大小与孔的尺寸分布是不十分一致的；虽然一般来说，低的孔隙相应氯离子扩散系数低。
作者认为粉煤灰水泥浆的氯离子渗透系数比纯水泥浆低，其主要原因是：C—S—H 凝胶的体积增大，堵塞了扩散通道；总离子浓度Ca2+、Al3+或AlOH2+及Si4+是基准水泥浆的2 倍（离子具有低的扩散率，限制共同的氯离子移动。
粉煤灰中的铁相也有助于降低氯离子扩散速度）；含粉煤灰的水泥浆中的通道比基准水泥浆的弯曲。
实际上，粉煤灰对水泥浆的氯离子渗透性的效应与其对混凝土渗透的作用相似。
混凝土防扩散和抗渗透的关键是封闭贯穿的毛细孔通道，粉煤灰对于封闭混凝土毛细孔通道的作用主要是通过以下三种效应来实现：（1）煤粉灰的形态效应可以减少新拌混凝土的用水量并能降低初始水灰比；（2）粉煤灰的活性效应所形成的凝胶对因取代水泥而减少的凝胶在数量上起到补充作用，这将使得粉煤灰混凝土不仅强度得以提高，且耐久性也大为改善；（3）粉煤灰活性微集料效应的加强，对水泥浆体孔隙起到填充与密实作用，直接“细化”孔隙并填塞细孔的通道，水泥石的孔结构发生变化，因而抗渗性明显提高。
养护龄期对粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透扩散能力有较大影响。
粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透扩散能力随龄期增加而提高。
这是因为，随着龄期的增长，粉煤灰的火山灰反应的进行，粉煤灰活性效应所形成的凝胶填充了混凝土中一部分空隙，同时将不稳定的氢氧化钙转为结构上致密，性能上稳定的胶凝物质，使混凝土渗透性降低。
4.2 粉煤灰混凝土的抗冻性在负温条件下, 混凝土中内部孔隙和毛细孔道中的水结冰产生体积膨胀, 当这种膨胀力超过混凝土的抗拉强度时, 则使混凝土产生微细裂缝, 在反复冻融作用下, 混凝土内部的微细裂缝逐渐增多和扩大, 混凝土的强度逐渐降低, 混凝土表面产生酥松剥落, 直至完全破坏。
混凝土的强度和引气量是影响普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻性的决定性因素。
混凝土中用粉煤灰并等量取代水泥后, 在早、中期水化产物减少, 毛细孔增多, 强度偏低。
以粉煤灰混凝土28 d 强度测定, 即混凝土受冻前龄期较短时, 混凝土易冻坏, 这在粉煤灰品质较差, 混凝土需水量相应增加的情况下尤为突出。
随着粉煤灰的活性物质发生二次水化反应, 使粉煤灰具有一定胶凝性, 填充了水泥水化后微小孔隙, 使混凝土密实度得以提高。
随着混凝土强度的提高, 后期粉煤灰混凝土的抗冻性不低于基准混凝土。
掺加适量的引气剂可减少甚至完全消除由于掺加粉煤灰取代部分水泥所带来得不利影响, 因为引气剂可使混凝土内形成一定数量的孔径为几Lm 至几十Lm 的封闭气泡, 从而大大改善抗冻性。
有关水工混凝土的试验表明, 在不掺引气剂时, 水灰比为0. 45的普通水泥混凝土只能经受50 次冻融循环, 而掺加引气剂的粉煤灰混凝土, 即使掺量达30% , 也可经受300 次冻融循环。
4.3粉煤灰混凝土的抗碳化性能关于抗压强度与炭化速率关系的研究结果表明, 无论在早龄期或成长龄期, 掺粉煤灰混凝土的碳化速率均不同程度的高于同强度的基准混凝土。
只有当前者的强度超过后者一定幅度时, 两者才可能有相同的抗碳化能力。
混凝土的碱度与渗透性是影响其碳化速率的两个本质因素。
火山灰反应虽然消耗了混凝土中熟料水化所产生的氢氧化钙, 但同时又生成水化硅酸钙,水化铝酸钙等反应产物, 它们同样具有吸收二氧化碳的作用。
因此, 火山灰反应对混凝土的碱度并无影响, 而火山灰反应却使混凝土的空隙率降低, 孔径细化, 曲折度增加, 从而显著提高强度与抗渗性。
超量取代28 d 等强度的粉煤灰混凝土碳化速率高于基准混凝土的重要原因之一, 是由于取代水泥后熟料数量减少, 碱度降低。
随着龄期延长, 火山灰反应不断增强, 达到一定龄期时, 抗渗性的提高弥补了碱度低的不足, 掺粉煤灰混凝土的碳化速率就可能与同龄期的基准混凝土相同, 甚至比后者更小。
这一龄期的长短则取决于水泥品种和被取代量, 粉煤灰品质与掺量以及环境温度, 湿度等多种因素。
在实际工程中, 由于大气中二氧化碳浓度极低,碳化进程十分缓慢, 掺粉煤灰混凝土的抗碳化能力有可能随着火山灰反应程度的不断提高, 而得到较好的改善。
4.4粉煤灰混凝土的抑制碱-骨料反应性能碱-骨料反应是指混凝土原材料(包括水泥、掺和料、外加剂和水等) 中的可溶性碱(N a2O 和K2O )溶于混凝土空隙中, 与骨料中的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应。
反应生成物吸水膨胀, 使混凝土产生内部应力, 膨胀开裂, 导致混凝土工程失去设计性能。
这个问题已引起人们高度重视, 并进行了大量的相关研究。
粉煤灰可以减少混凝土中的碱-骨料反应。
首先, 掺入粉煤灰后, 粉煤灰消耗了可溶性碱。
其次, 粉煤灰与水泥水化释放出来的Ca (OH ) 2 反应, 有效地降低孔隙溶液中的pH 值, 因而降低骨料中硅与碱的反应活性。
第三, 粉煤灰中高度反应的无定形相(玻璃体) 迅速消耗水泥中的碱, 生成非膨胀的钙-碱-硅胶。
第四, 由于粉煤灰均匀分散于混凝土中, 产生的膨胀在宏观上是整体上的, 不会产生基准混凝土的局部开裂的碱-骨料反应。
最后, 粉煤灰有助于降低混凝土的透水性, 降低水分向混凝土中的渗透, 而有水分才能充分进行碱-骨料反应。
英国建筑研究院的系统试验结果认为: 任何波特兰水泥中掺加不少于30% 的粉煤灰, 都足以减少碱-骨料反应的危险性。
但美国学者研究都认为, 一些高钙粉煤灰中含有大量的硫酸盐碱类, 掺用这类粉煤灰就象使用高碱波特兰水泥一样, 反而会促进碱2骨料反应。
在我国有关研究表明, 掺入一定量活性掺合料如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰可以较好地抑制碱2硅酸盐反应, 对碱-碳酸盐反应也具有一定的抑制作用。
掺40% 以上的磨细矿渣、30% 以上的粉煤灰就能有效地抑制碱2硅酸反应, 而抑制碱-碳酸盐反应的最低掺量, 磨细矿渣为50% 以上, 粉煤灰为40% 以上。
需要注意的是, 要改善对碱-骨料反应的影响,至少要掺加25% 的粉煤灰, 根据水泥含碱量与骨料的类型或许要掺加50% 的粉煤灰, 此时混凝土早期强度很低, 在设计配合比时应给予考虑。