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大掺量粉煤灰再生混凝土配合比试验研究
随着工业化、城市化进程的加速，基础设施建设需求越来越多，而传统的混凝土建材会使用大量的资源并产生大量的固体废弃物。因此，粉煤灰再生混凝土（Recycledaggregateconcretewithflyash,RACFA）逐渐成为一种绿色、可持续的建材。本文旨在通过配合比试验研究大掺量粉煤灰再生混凝土的力学性能和耐久性能。
一、配合比试验设计
1.原材料
本试验选用了粉煤灰、水泥、再生骨料、水和掺合剂作为主要原材料。再生骨料以裂纹尺度分别为10mm、20mm和30mm的混凝土破碎料为取材。掺合剂选用硅灰。
2.配合比
通过排除法，本试验得到最终的配合比如下：
水泥：粉煤灰：再生骨料：水：掺合剂=1：1.5：2.5：0.6：0.02
其中，水泥使用普通硅酸盐水泥，掺合剂以水泥质量的2%计算。另外，按照细集料对粗集料的比例，20mm再生骨料的质量占总重量的67.2%。
二、试验结果与分析
1.28天抗压强度
采用单轴压缩试验测定28天抗压强度，结果如下表所示：
粉煤灰掺量（%）|28天抗压强度（MPa）
-|-
0|31.8
10|26.6
20|22.5
30|17.8
40|13.1
可以看出，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗压强度出现了下降，但当掺量达到20%时，影响已经不大。当掺量超过30%时，抗压强度急剧下降。这是由于粉煤灰中的无反应硅铝酸盐和氢氧化钙导致混凝土内部缺乏连续骨架。因此，在实际应用中，粉煤灰的掺量应控制在20%左右。
2.氯离子渗透深度
利用盐雾试验测定混凝土中氯离子离子的渗透深度，结果如下表所示：
粉煤灰掺量（%）|氯离子渗透深度（mm）
-|-
0|29.2
10|27.8
20|22.5
30|18.5
40|16.1
可以看出，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土中氯离子的渗透深度逐渐减小。这是由于粉煤灰通过细化孔隙结构和提高水泥基体的力学强度，使得混凝土的抗渗性能得到提高。
3.吸水率
吸水率是表征混凝土性能的重要指标，本试验采用试样称重法测定混凝土稳定吸水率，结果如下表所示：
粉煤灰掺量（%）|吸水率（%）
-|-
0|4.8
10|4.2
20|3.6
30|3.2
40|3.1
可以看出，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的吸水率逐渐下降。这是由于粉煤灰的细微颗粒能够填充混凝土中的孔隙，从而降低混凝土的孔隙率以提高混凝土的密实性和耐久性。
三、结论
通过配合比试验研究的结果表明，粉煤灰再生混凝土是可行的可持续建材之一。在掺量为20%的情况下，混凝土材料具有较好的抗压强度和抗渗性能，并能有效地提高混凝土的耐久性。在实际应用中，需要根据不同的工程需求和要求选择合适的粉煤灰掺量和再生骨料裂缝尺度，以达到良好的设计效果。此外，配合比试验过程中，还可以通过控制水泥用量和水灰比等因素，来进一步优化粉煤灰再生混凝土的制备工艺和性能。