粉煤灰在混凝土强度中的应用.docx

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时间：2021年x月x日
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粉煤灰在混凝土中的作用
摘要：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、硬化和工作性能的能力。通过试验，从粉煤灰的反应机理出发，介绍了在混凝土中，用不同掺量的粉煤灰替代水泥，在混凝土配合比试验中，粉煤灰的基本活化效应对混凝土工作性的影响。
关键词：粉煤灰效应工作性耐久性
1引言
粉煤灰是由电厂粉煤炉烟道气体中收集的细粉末，含有大量的SiO2和AI2O3，、Fe2O3，由于粉煤灰具有潜在的火山灰活性F在混凝土中掺入适量粉煤灰，在节约成本的同时能显著改善混凝土和易性性能，若保持混凝土和易性不变，则可减少用水量，从而提高混凝土的密实度和强度。不仅如此，适量掺入粉煤灰还能降低混凝土的水化热，从而减少混凝土裂缝的产生，提高混凝土耐久性。本人将通过实例结合在工作中多年积累的实践经验对粉煤灰在混凝土中产生的作用进行阐述和论证，旨在探讨粉煤灰在混凝土中的作用机理，对混凝土性能产生的影响，以供同行参考，欢迎指正。
2．粉煤灰效应作用原理
在粉煤灰的四大效应中，形态效应是作为物理层面起作用，活性效应是粉煤灰的化学性能，而微集料效应则是同时具有物理和化学两种作用。这四种效应相互关联，相互促进，互为补充。形态效应和微集料效主要和混凝土的工作新和耐久性有关。而和混凝土强度最相关的火山灰效应是指粉煤灰有利于混凝土中的胶凝数量的增多和结构的增密。应粉煤灰的品质越高，各种效应的影响越大，对混凝土性能也会产生不同的影响。所以我们在应用粉煤灰时应根据混凝土的实际需求和水泥、粉煤灰的不同品质来选用适宜的粉煤灰掺量，以使混凝土达到最佳性能。
2.1粉煤灰在混凝土中的作用特性
2.1.1取代效应特性
由于粉煤灰的结构聚合度大，在常温下化学性质比较稳定、活性低、水化反应速度非常缓慢，作为胶凝材料取代水泥，使得混凝土水化热降低，有助于控制早期升温快，使得混凝土的耐蚀性、耐热性提高，早期强度增长减慢。
2.1.2粉煤灰的“形态效应”特性
质地致密、粒形完整、表面光滑的粉煤灰对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，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。
2.1.3粉煤灰的“火山灰效应”特性
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”。粉煤灰的水化反应过程滞后于水泥熟料的水化反应过程，称之为二次水化。二次水化的存在一方面使水化反应过程拉长，粉煤灰的火山灰效应一方面消耗了混凝土中水泥的水化产物。另一方面，二次水化产物填充于硬化后混凝土的毛细孔中，使混凝土中的空隙细化、结构改善，空隙率降低，密实性增大，在混凝土中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。
2.1.4粉煤灰的微集料效应特性
粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑，在水泥石中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显的改善和增强混凝土及制品的结构强度，提高匀质性和致密性。
3.试验材料，
3.1.水泥
我国水泥生产技术的进步，熟料的煅烧质量不断提高，多品种的水泥的很多，在本试验中，选用上海万安PⅡ42.5的硅酸盐水泥，水泥的物理性质见表1：
表1：上海万安PⅡ42.5的硅酸盐水泥技术指标
抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)比表面积cm2/g凝结时间（min）标准稠度用水量（%）3天28天3天28天初凝终凝24.147.55.68.33284135260128安定性合格2.2粗细骨料
骨料在混凝土中起到填充、传递应力、抑制收缩和防止开裂的作用，在粉煤灰混凝土中，必须降低骨料的孔隙率，减少浆体用量，选用质地坚硬、洁净规格为5~31.5mm连续级配的碎石和产自闽江的优质天然河沙，主要性能指标见表2：

表2：砂、碎石的技术指标
原材料表观密度（Kg/cm3）堆积密度（Kg/cm3）孔隙率（%）含泥量（%）细度模数（%）针片状含量（%）压碎指标（%）碎石26501460440.3-86.7砂26301498430.52.8--
表3:砂、石筛分累计筛余量（%）
筛孔尺寸31.5mm25.0mm20.0
mm16.0
mm10.0mm5.00mm2.50mm1.25mm630μm315μm160μm碎石0——86—100—————砂—————272296991003.3粉煤灰
粉煤灰种类较多，Ⅱ级使用的教广，选用上海新宝品牌的Ⅱ级，其性能技术指标见表4：
表4：Ⅱ级粉煤灰技术指标
检验项目烧失量%细度45µm%需水量比%三氧化硫%含水量%检验指标2.