第一篇：原材料對(duì)混凝土性能的影響—粉煤灰

原材料對(duì)混凝土性能的影響—粉煤灰、SO3含量、fCaO含量、含水量。按上述品質(zhì)指標(biāo)將能用于混凝土和砂漿的粉煤灰分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。GB/T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中對(duì)粉煤灰上述品質(zhì)指標(biāo)有明確的規(guī)定。

粉煤灰在水泥基材料中的作用主要有：形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)。粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)主要表現(xiàn)為填充作用和潤(rùn)滑作用；粉煤灰的活性效應(yīng)是指混凝土中粉煤灰的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)。如將粉煤灰用作膠凝組分，則這種效應(yīng)自然就是最重要的基本效應(yīng)，活性效應(yīng)的高低取決于反映的能力、速度及其反應(yīng)產(chǎn)物的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素。粉煤灰的微集料效應(yīng)是指粉煤灰微細(xì)顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細(xì)的集料一樣。在水泥漿體中摻加礦物質(zhì)粉料，可取代部分水泥熟料，混凝土的硬化過(guò)程及其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的形成，不僅取決于水泥，而且還取決于微集料。

1、粉煤灰細(xì)度對(duì)混凝土性能的影響：

粉煤灰的細(xì)度對(duì)混凝土的性能有著重要的影響，這種影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是影響粉煤灰的活性，粉煤灰越細(xì)，火山灰反應(yīng)能力越強(qiáng)；二是影響需水性，一般來(lái)說(shuō)原狀粉煤灰越粗，需水性越大。在混凝土中，用水量是影響其結(jié)構(gòu)和性能的最敏感因素，通過(guò)機(jī)械粉磨，可以提高粉煤灰的細(xì)度，但通常不能夠降低粉煤灰的需水量。

2、粉煤灰燒失量對(duì)混凝土性能的影響：

粉煤灰中未燃盡的碳粉都可以按燒失量來(lái)估量。碳粒是對(duì)混凝土有害的物質(zhì)，它能使混凝土的用水量增加，粉煤灰中的含碳量越高，它的需水量也就越多。隨著含碳量的變化，粉煤灰的顏色可以從乳白色變到黑色，高鈣粉煤灰往往呈淺黃色，含鐵量較高的粉煤灰也有可能呈現(xiàn)出較深的顏色。原狀粉煤灰通常顏色較淺，機(jī)械粉磨作用將這些顆粒打破，使得一些未燃燒的炭露出來(lái)，因此，磨細(xì)粉煤灰常常呈現(xiàn)出較黑的顏色。

3、粉煤灰fCaO含量對(duì)混凝土性能的影響：

在低鈣粉煤灰中CaO絕大部分結(jié)合在玻璃體中，在高鈣粉煤灰中，除大部分被結(jié)合外，還有一部分是游離的。“死燒”狀態(tài)的游離CaO具有利于激發(fā)活性和不利于安定性的雙重作用，因此必須重視高鈣粉煤灰的安定性問(wèn)題。

4、粉煤灰SO3含量對(duì)混凝土性能的影響：

SO3過(guò)高會(huì)產(chǎn)生破壞性的鈣礬石，我國(guó)規(guī)范規(guī)定為粉煤灰中SO3含量必須不大于3%。

5、粉煤灰的堿含量較高，也會(huì)導(dǎo)致硬化水泥石產(chǎn)生較大的干縮變形，這對(duì)混凝土的抗裂性能也是不利的。

另外，使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，其摻量越大，減水效果越顯著。反之，使用劣質(zhì)粉煤灰，其摻量越大，混凝土的用水量增加也越多。粉煤灰與氫氧化鈣結(jié)合，會(huì)使混凝土堿度有所降低這些都是粉煤灰化學(xué)穩(wěn)定行為帶來(lái)的副作用。

第二篇：粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性能的影響及其應(yīng)用研究

粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性能的影響及其應(yīng)用研究

粉煤灰在國(guó)內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用多年。但一般只把它當(dāng)作一種 *S 濟(jì)”的摻合料，試驗(yàn)方法、使用規(guī)定均以代替”為出發(fā)點(diǎn)，以適應(yīng)于水泥的條件來(lái)檢驗(yàn)粉煤灰的效應(yīng)，所以得出的結(jié)論總是摻量有限，多了不利。泵送混凝土使粉煤灰從 *S 濟(jì)”摻合料走向了幼能”材料，但離充分發(fā)揮粉煤灰作用還有一定的距離。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)粉煤灰的大量研究及工程應(yīng)用實(shí)踐，結(jié)果表明，在鋼筋混凝土中摻入粉煤灰能改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大幅提高混凝土的耐久性，其有著良好的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)意義之統(tǒng)一’ 11 已不僅只是經(jīng)濟(jì)”摻和料)。正是基于粉煤灰對(duì)提高混凝土耐久性的良好應(yīng)用前景，本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究情況，闡述粉煤灰對(duì)鋼筋混凝土耐久性的影響及機(jī)理，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行探討。抗?jié)B透性

向混凝土中摻入粉煤灰，能夠改善混凝土界面結(jié)構(gòu)，使其滲透通道比基準(zhǔn)混凝土的彎曲;粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-日凝膠)能填塞水泥石中的毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，增大了滲透阻力;同時(shí)其孔徑分布與基準(zhǔn)混凝土也不同，摻粉煤灰混凝土大孔數(shù)量較少，其滲透系數(shù)也較小，具有良好的抗?jié)B能力。有文獻(xiàn)報(bào)道’刁，高摻量粉煤灰混凝土的滲透系數(shù)可低至 1.6x10-’45.7x10-13m/s。隨著混凝土齡期增長(zhǎng)，粉煤灰的火山灰活性進(jìn)一步發(fā)揮，粉煤灰混凝土的抗?jié)B性能提高更大。

2.抗凍融性

摻粉煤灰混凝土具有良好的抗凍融性能。其對(duì)混凝土抗凍融性的影響有以下 3 個(gè)方面，們活性效應(yīng)固定了氫氧化鈣，使之不致于因浸析而擴(kuò)大冰凍劣化所產(chǎn)生的孔隙。2)形態(tài)效應(yīng)能使混凝土用水量減少，明顯有利于減少孔隙和毛細(xì)孔。6)填充效應(yīng)可使截留空氣量和泌水量減少，并使孔隙細(xì)化，有助于使引氣劑產(chǎn)生的微細(xì)氣孔分布均勻，從而大大改善了混凝土的抗凍性能。有試驗(yàn)表明’ 31，采用 I 級(jí)粉煤灰和低引氣型高效減水劑雙摻技術(shù)，所制備的 C50 粉煤灰混凝土具有良好的抗凍性，能經(jīng)受 300 次(慢凍法)凍融循環(huán)。加拿大的 M alh otra V.M.etal 通過(guò)試驗(yàn) 141 發(fā)現(xiàn)，50 次凍融循環(huán)后，高摻量粉煤灰混凝土有輕微的表面剝落，經(jīng) 300 次凍融循環(huán)后，其出現(xiàn)的膨脹不會(huì)對(duì)混凝土造成危害，經(jīng) 1000 次凍融循環(huán)后，試件內(nèi)芯仍處于完好狀態(tài)。還有研究’ 5] 發(fā)現(xiàn)，混凝土的抗凍性隨粉煤灰摻量的增加而提高。如果在粉煤灰混凝土中加入引氣劑，其抗凍性會(huì)大幅提高。

3.抗碳化性

對(duì)混凝土的碳化作用有兩方面的影響?？?如用粉煤灰取代部分水泥，使得混凝土中水泥熟料的含量降低，析出的氫氧化鈣數(shù)量必然減少，同時(shí)粉煤灰二次水化反應(yīng)(主要吸收 Ca(OH): 生成水化硅酸鈣，均導(dǎo)致混凝土堿度降低，亦即混凝土抗碳化性能降低，這是不利的一方面。2)粉煤灰的微集料填充效應(yīng)，能使混凝土孔隙細(xì)化，結(jié)構(gòu)致密，在一定程度上能延緩碳化的程度，但是對(duì)防碳化擴(kuò)散來(lái)說(shuō)，是達(dá)不到鋼筋混凝土的要求的。對(duì)于粉煤灰的不利影響，現(xiàn)在已有相應(yīng)的措施加以改善。如研究’ 6] 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粉煤灰摻量等于或小于 40、復(fù)摻礦渣粉至總量為 60%,70% 和 80% 時(shí)，混凝土碳化深度均比單摻 60% 粉煤灰混凝土的要低;粉煤灰摻量為 50%、礦渣粉摻量為 10% 時(shí)，混凝土的碳化深度也比單摻 60% 粉煤灰的要低得多。即使用粉煤灰與礦渣粉的復(fù)摻技術(shù)可顯著緩和單摻粉煤灰混凝土抗碳化能力的下降，或在保持抗碳化性能不下降的情況下，可提高混凝土中摻合料的總量，降低水泥用月巨。

4.抗氯離子滲透能力

摻粉煤灰混凝土有較強(qiáng)的抗氯離子滲透能力?；炷林袚饺敕勖夯?，能夠改善水泥石的界面結(jié)構(gòu)，粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-H 凝膠)填塞了水泥石中

毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，且 C-S-H 凝膠會(huì)吸附氯化物于其中，因而提高了混凝土的抗氯離子滲透能力。大連理工大學(xué)通過(guò)摻有礦物摻和料的混凝土擴(kuò)散性能試驗(yàn)’ 71 發(fā)現(xiàn)，在相同水膠比條件下，添加 30%-45% 的粉煤灰后，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)明顯低于基準(zhǔn)混凝土，說(shuō)明摻粉煤灰可以明顯的提高混凝土結(jié)構(gòu)抗氯離子滲透能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，同時(shí)摻粉煤灰和硅灰的混凝土抗氯離子滲透能力優(yōu)于單摻粉煤灰混凝土，在硅灰摻量為 3% 的情況下，雙摻粉煤灰和硅灰比單摻硅灰時(shí)的混凝土抗氯離子滲透能力更強(qiáng)，而硅灰摻量在 4% 和 5% 時(shí)，單摻硅灰比雙摻時(shí)好。

5.抗硫酸鹽能力

美國(guó)工程實(shí)踐表明，抗壓強(qiáng)度或其它情況相同時(shí)，混凝土的粉煤灰含量越高，其抗硫酸鹽的能力越強(qiáng)。英國(guó)建筑物科學(xué)研究院也建議用粉煤灰提高混凝土的抗硫酸鹽能力’ 81。研究發(fā)現(xiàn)，在混凝土中摻入粉煤灰，口)能減少水泥用量即減少了由水泥帶入的 C,A 含量，也減少了水泥水化生成的 Ca(0 H)2 量，從而減少了與侵蝕溶液中侵蝕介質(zhì)反應(yīng)的 Ca(OH): 量;2)粉煤灰中活性成分的火山灰反應(yīng)，減少了混凝土水化物中的游離 Ca(OH): 量，使得形成具有膨脹破壞作用的鈣磯石反應(yīng)也相應(yīng)減少，同時(shí)反應(yīng)生成的水化硅酸鈣填塞了水泥石中毛細(xì)孔隙，增強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，也降低了硫酸鹽侵蝕介質(zhì)的侵入與腐蝕速度。6 抗堿一集料反應(yīng)能力

摻粉煤灰能降低混凝土的堿性，有效抑制堿一集料反應(yīng)。有關(guān)試驗(yàn)研究’ 91 表明，高摻量粉煤灰混凝土浸泡在 1 當(dāng)量濃度的 NaOH 溶液中的膨脹量比相同條件下普通混凝土明顯要低。加拿大學(xué)者用粉煤灰等量替代高堿水泥，測(cè)試混凝土 7d,28d,84d,364d,545d,3270d 的膨脹量及相應(yīng)凈漿孔溶液中堿濃度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，摻合料能顯著抑制堿集料反應(yīng)，其機(jī)理不僅是對(duì)混凝土中堿的稀釋作用堿少了水泥水化生成的 Ca(0 H): 量)，摻合料的存在促使了堿固定于 C-S-H 中 1101抗鋼筋銹蝕能力

摻加粉煤灰，能提高混凝土中鋼筋的抗銹蝕能力。對(duì)大摻量粉煤灰混凝土的堿度研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰摻量為 0% ,30% ,40% ,50% ,60%, 70% 時(shí)，其 pH 值分別為 12.56,12.50,12.46,12.24,12.15,12.06，即粉煤灰摻量即使達(dá)到 70%, 混凝土的 pH 值仍在 12 以上，仍高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)允許的堿度(11.50)值，高于鋼筋表面鈍化膜破壞的臨界值 戶(hù) H=11.50)，說(shuō)明摻粉煤灰混凝土中的鋼筋仍能形成致密的鈍化膜。同劑大學(xué)的賀鴻珠、陳志源等人在青島小麥島試驗(yàn)區(qū)海水中混凝土構(gòu)件長(zhǎng)達(dá) 11 年的暴露實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻粉煤灰后混凝土的抗鋼筋銹蝕能力明顯提高。這與先前普遍認(rèn)為在混凝土中摻加粉煤灰會(huì)對(duì)鋼筋造成不良影響銹蝕)剛好相反。

1.溫峰削減和形貌效應(yīng)

粉煤灰能顯著的降低水泥水化產(chǎn)生的溫升。因?yàn)樗膿饺?，在保持混凝土的膠結(jié)材總量不變的條件下，相應(yīng)地降低了混凝土中水泥的用量。因而，水泥的水化熱量降低，摻量增大時(shí)，降低更多。盡管其本身在混凝土中將產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，要放出水化熱，但是，這種反應(yīng)滯后于主體對(duì)混凝土的水泥水化反應(yīng)，而且時(shí)間也拉得很長(zhǎng)，其反應(yīng)熱可以忽略。所以，粉煤灰有良好的溫峰削減效應(yīng)，能減少因溫升過(guò)大造成的混凝土開(kāi)裂，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。粉煤灰顆粒絕大多數(shù)為玻璃球體，摻入混凝土中可減小內(nèi)摩擦力，從而減少混凝土中用水量，并使混凝土孔結(jié)構(gòu)得到改善，孔徑不斷細(xì)化，孔道曲折程度增大，因此，摻粉煤灰混凝土具有良好的抗?jié)B透能力?；鹕交一钚孕?yīng)和吸附作用

粉煤灰顆粒含有活性 Si0: 和 AI203，它們不斷吸收水泥水化生成 Ca(OH)2，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，并和游離石灰以及高堿度水化硅酸鈣產(chǎn)生二次反應(yīng)，生成強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)、數(shù)量更多的低堿度水化硅酸鈣，改善水化膠凝物質(zhì)的組成，并減少或消除了游

離石灰，且粉煤灰混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量 C-S-H 凝膠會(huì)吸收和固定大量 Na’, Ka’ 和氯化物，使混凝土孔溶液中的有效堿和氯離子含量大大減少，因而有效抑制堿一集料反應(yīng)，減少氯離子的侵蝕。

3.填充作用

水泥粒子之間填充性并不好，通常其平均粒徑為 20-30Rm，而粉煤灰(I ,11,m 級(jí))的平均粒徑比水泥小超細(xì)粉煤灰更小，平均粒徑 3-6Rm>。因此，如果在水泥中摻入粉煤灰，則可大幅度改善膠凝材料顆粒的填充性，提高水泥石的致密度。純粉煤灰的相對(duì)密度比水泥的相對(duì)密度要小，在取代細(xì)度相近、重量相當(dāng)?shù)乃鄷r(shí)，可使細(xì)顆粒含量增多，這些顆粒填充在水泥粒子之間和界面的空隙中，使水泥石結(jié)構(gòu)和界面結(jié)構(gòu)更為致密。同時(shí)，粉煤灰中活性成分火山灰反應(yīng)生成的水化硅酸鈣 C-S-H 凝膠)能填塞了水泥石中毛細(xì)孔隙，堵塞滲透通道，從而使混凝土的抗?jié)B性大幅提高。這樣，水和侵蝕介質(zhì)難以進(jìn)入混凝土的內(nèi)部，因而極大的提高了混凝土的耐久性。以上效應(yīng)或作用)協(xié)同發(fā)揮，極大的提高了混凝土的耐久性。

綜上可以看出，摻粉煤灰能大幅提高混凝土的耐久性。但應(yīng)用中有幾點(diǎn)需要認(rèn)真研究 : 口)摻粉煤灰混凝土的抗碳化性需要改善。措施包括 : 適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層厚度。在粉煤灰混凝土中摻入耐久性改善劑。據(jù)研究，摻入耐久性改善劑，可提高混凝土的抗碳化性能。例如摻入耐久性改善劑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(水灰比為 05，保護(hù)層 40mm)，其碳化速度極慢，碳化至鋼筋表面需 800 年’ 121 混凝土的表面作防護(hù)處理，采用雙摻技術(shù)等，以減少和防止摻粉煤灰混凝土的過(guò)早碳化。2)粉煤灰混凝土攪拌時(shí)，由于粉煤灰遇水易粘結(jié)成團(tuán)，因此應(yīng)與水泥同時(shí)投料并拌勻，然后再加水?dāng)嚢?，攪拌時(shí)間宜延長(zhǎng)，其潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間也應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。8)復(fù)摻即粉煤灰、硅粉和礦渣粉等復(fù)合使用)能補(bǔ)償單摻之不足，使單組分充分發(fā)揮各自的效應(yīng)。并由于各組分顆粒形態(tài)、細(xì)度、化學(xué)組成均有不同，有可能相互激發(fā)，相互補(bǔ)充，對(duì)水泥石的孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，這種復(fù)合效應(yīng)有待于作進(jìn)一步的深入研究。

4)粉煤灰中的粗顆?？稍诨炷林衅鸱€(wěn)定體積的作用，故不必追求細(xì)度。碳會(huì)降低粉煤灰的抗裂性，故對(duì)粉煤灰重點(diǎn)應(yīng)控制燒失量。

第三篇：粉煤灰對(duì)混凝土的正面作用

粉煤灰對(duì)混凝土的正面作用

(1)混凝土拌和料和易性得到改善

摻加適量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型，并可減少坍落度的經(jīng)時(shí)損失。

(2)混凝土的溫升降低

摻加粉煤灰后可減少水泥用量，且粉煤灰水化放熱量很少，從而減少了水化放熱量，因此施工時(shí)混凝土的溫升降低，可明顯減少溫度裂縫，這對(duì)大體積混凝土工程特別有利。

(3)混凝土的耐久性提高

由于二次水化作用，混凝土的密實(shí)度提高，界面結(jié)構(gòu)得到改善，同時(shí)由于二次反應(yīng)使得易受腐蝕的氫氧化鈣數(shù)量降低，因此摻加粉煤灰后可提高混凝土的抗?jié)B性和抗硫酸鹽腐蝕性和抗鎂鹽腐蝕性等.同時(shí)由于粉煤灰比表面積巨大，吸附能力強(qiáng)，因而粉煤灰顆?？梢晕浪嘀械膲A，并與堿發(fā)生反應(yīng)而消耗其數(shù)量。游離堿數(shù)量的減少可以抑制或減少堿集料反應(yīng)。通常3既的粉煤灰摻量即可避免堿集料反應(yīng)。

(4)變形減小

粉煤灰混凝土的徐變低于普通混凝土。粉煤灰的減水效應(yīng)使得粉煤灰混凝土的干縮及早期塑性千裂與普通混凝土基本一致或略低，但劣質(zhì)粉煤灰會(huì)增加混凝土的干縮。

(5)耐磨性提高

粉煤灰的強(qiáng)度和硬度較高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性?xún)?yōu)于普通混凝土。但混凝土養(yǎng)護(hù)不良會(huì)導(dǎo)致耐磨性降低。

(6)成本降低

摻加粉煤灰在等強(qiáng)度等級(jí)的條件下，可以減少水泥用量約10%～15%，因而可降低混凝土的成本。

1.6.2 粉煤灰對(duì)混凝土的負(fù)面作用

(1)強(qiáng)度發(fā)展較慢、早期強(qiáng)度較低

由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料，故摻加粉煤灰后混凝土的早期強(qiáng)度低于普通混凝土，且粉煤灰摻量越高早期強(qiáng)度越低。但對(duì)于高強(qiáng)混凝土，摻加粉煤

灰后混凝土的早期強(qiáng)度降低相對(duì)較小。粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相對(duì)較慢，故為保證強(qiáng)度的正常發(fā)展，需將養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)至14d以上。

(2)抗碳化性、抗凍性有所降低

粉煤灰的二次水化使得混凝土中氫氧化鈣的數(shù)量降低，因而不利于混凝土的抗碳化性和鋼筋的防銹。而粉煤灰的二次水化使混凝土的結(jié)構(gòu)更加致密，又有利于保護(hù)鋼筋。因此，粉煤灰混凝土的鋼筋銹蝕性能并沒(méi)有比普通混凝土差很多。許多研究結(jié)果也不完全一致，有的認(rèn)為鋼筋銹蝕加劇，有的則認(rèn)為鋼筋銹蝕減緩。無(wú)論什么結(jié)果，摻加粉煤灰時(shí)，如果同時(shí)使用減水劑則可有效地減緩摻加粉煤灰所帶來(lái)的抗碳化性減弱，從而提高對(duì)鋼筋的保護(hù)能力。

粉煤灰混凝土的抗凍性較普通混凝土有所降低，特別是采用劣質(zhì)粉煤灰時(shí)。對(duì)有抗凍性要求的混凝土應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，當(dāng)抗凍性要求較高時(shí)應(yīng)摻加引氣使含氣量達(dá)到要求的數(shù)值，即可保證混凝土達(dá)到優(yōu)良的抗凍性.如三峽大壩用混凝土中摻入20%～30%的Ⅰ級(jí)粉煤灰和引氣劑，抗凍性達(dá)到F300。

在相關(guān)著述中，沈、張兩位專(zhuān)家詳細(xì)闡述了粉煤灰在混凝土中的作用和機(jī)理。這些作用和機(jī)

理，如今被業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)之為粉煤灰最主要的三大效應(yīng)。

第一，“形態(tài)效應(yīng)”。在顯微鏡下顯示，粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，質(zhì)地致密。這種形態(tài)對(duì)混凝土而言，無(wú)疑能起到減水作用、致密作用和勻質(zhì)作用，促進(jìn)初期水泥水化的解絮作用，改變拌和物的流變性質(zhì)、初始結(jié)構(gòu)以及硬化后的多種

功能，尤其對(duì)泵送混凝土，能起到良好的潤(rùn)滑作用。

第二，“活性效應(yīng)”。粉煤灰的“活性效應(yīng)”因粉煤灰系人工火山灰質(zhì)材料，所以又稱(chēng)之為“火山灰效應(yīng)”。這一效應(yīng)能對(duì)混凝土起到增強(qiáng)作用和堵塞混凝土中的毛細(xì)組織，提高

混凝土的抗腐蝕能力。

第三，微集料效應(yīng)。粉煤灰中粒徑很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相當(dāng)于未水化的水泥顆粒，極細(xì)小的微珠相當(dāng)于活潑的納米材料，能明顯地改善和增強(qiáng)混凝土及制品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)

度，提高勻質(zhì)性和致密性。

這三種效應(yīng)相互關(guān)聯(lián)，互為補(bǔ)充。粉煤灰的品質(zhì)越高，效應(yīng)越大。

第四篇：粉煤灰水泥發(fā)泡材料對(duì)制品的影響

粉煤灰水泥發(fā)泡材料對(duì)制品的影響

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粉煤灰水泥發(fā)泡材料在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，必須經(jīng)常檢查發(fā)泡情況是否正常，尤其是每次進(jìn)料時(shí)都要按配方來(lái)進(jìn)行檢查，正常后方能投入生產(chǎn)，因?yàn)榭砂l(fā)性料漿會(huì)受到諸因素的影響，最終導(dǎo)致制品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，這些原因主要有：

（1）原材料性質(zhì)以及摻量：粉煤灰水泥可發(fā)性料漿與原材料性質(zhì)和摻量都有著非常密切的關(guān)系。例如不同類(lèi)型的水泥、不同產(chǎn)地的同種水泥、不同產(chǎn)地的粉煤灰或是AC引發(fā)劑和水泥發(fā)泡劑的不同用量等，均與發(fā)泡制品性能有密切的關(guān)系。

（2）水灰比的影響：粉煤灰水泥可發(fā)性料漿的水灰比對(duì)制品性能的影響非常大。同水泥制品的規(guī)律是一樣的，高水灰比料漿易成型、強(qiáng)度低，而且不易發(fā)泡；但低水灰比料漿流動(dòng)性就非常差，水泥發(fā)泡劑放出的氣體在膨脹過(guò)程中會(huì)受到阻礙，制品內(nèi)部也易出現(xiàn)裂紋，制品強(qiáng)度比較高。

（3）入模時(shí)間對(duì)制品的影響：料漿拌和后必須立即注入模具，盡可能縮短“無(wú)效時(shí)間”。因?yàn)樗喟l(fā)泡劑一旦加入之后，會(huì)立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，開(kāi)始放出氣體，如果延長(zhǎng)入模時(shí)間的話，料漿內(nèi)部已形成的泡孔在注模過(guò)程中損失掉，同時(shí)浪費(fèi)一部分的水泥發(fā)泡劑，甚至達(dá)不到預(yù)期的效果。

（4）環(huán)境溫度與水溫的一些影響：生產(chǎn)粉煤灰水泥發(fā)泡材料最適宜的環(huán)境溫度應(yīng)該在15℃以上，如果溫度太低，則發(fā)泡效果不理想，強(qiáng)度也不高，甚至出現(xiàn)粉化的現(xiàn)象。如果提高水溫的話，即使在環(huán)境溫度低于15℃的情況下，也能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

第五篇：粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

三、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微結(jié)構(gòu)的特性及其對(duì)性能的影響后，就可以更好地認(rèn)識(shí)粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面：

1）填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層，由于粉煤灰的容重（表觀密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密實(shí)，在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2）對(duì)水泥顆粒起物理分散作用，使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí)，水化緩慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。

3）粉煤灰和富集在骨料顆粒周?chē)臍溲趸}結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng)，不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物（與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同），而且加強(qiáng)了薄弱的過(guò)渡區(qū)，對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。

4）粉煤灰延緩了水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，對(duì)防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。

下面對(duì)粉煤灰在混凝土中的作用及其機(jī)理做一些具體地分析。

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在混凝土中常摻有一定量粉煤灰，但作為水泥的替代材料，絕大多數(shù)情況下是以如下三種方式應(yīng)用的：在早期強(qiáng)度要求很低，長(zhǎng)期強(qiáng)度大約在25~35MPa的大體積水工混凝土中，大摻量地替代水泥使用；在結(jié)構(gòu)混凝土里較少量地替代水泥（10~25%）；在強(qiáng)度要求很低的回填或道路基層里大量摻用。

對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理和應(yīng)用技術(shù)，多年來(lái)進(jìn)行了大量的研究工作，取得了不少進(jìn)展，這些進(jìn)展對(duì)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用起了一定的推動(dòng)作用。如摻用的方法從等量替代水泥，發(fā)展到超摻法、代砂法以及與化學(xué)外加劑同時(shí)使用的雙摻法。對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理，從主要是火山灰質(zhì)材料特性的作用（消耗了水泥水化時(shí)生成薄弱的，而且往往富集在過(guò)渡區(qū)的氫氧化鈣片狀結(jié)晶，由于水化緩慢，只在后期才生成少量C-S-H凝膠，填充于水泥水化生成物的間隙，使其更加密實(shí)），逐步發(fā)展到分析它還具有形態(tài)效應(yīng)、填充效應(yīng)和微集料效應(yīng)等。但無(wú)論哪一方面的研究成果，似乎都改變不了這樣一個(gè)事實(shí)：在混凝土中摻粉煤灰要降低混凝土的強(qiáng)度，包括28天齡期以后一段時(shí)間里的強(qiáng)度，其他性能當(dāng)然也相應(yīng)受到不同程度的影響，而且這些影響要隨著摻量的增大而加劇。這個(gè)事實(shí)始終禁錮著粉煤灰在混凝土中，尤其是結(jié)構(gòu)混凝土中的摻量，而且似乎形成了這樣一種成見(jiàn)：摻用粉煤灰是以犧牲結(jié)構(gòu)混凝土的品質(zhì)為代價(jià)的。

事實(shí)上，如前所述，由于高效減水劑的應(yīng)用，使混凝土的水膠比可以大幅度降低，從而使摻用粉煤灰的效果大為改善，使大摻量粉煤灰混凝土的性能能夠大幅度地提高。

1）水膠比的影響 水膠比的上述變化為什么影響這么大呢？在高水膠比的水泥漿里，水泥顆粒被水分隔開(kāi)（水所占體積約為水泥的兩倍），水化環(huán)境優(yōu)異，可以迅速地生成表面積增大1000倍的水化物，有良好地填充漿體內(nèi)空隙的能力。粉煤灰雖然從顆粒形狀來(lái)說(shuō)，易于堆積得較為密實(shí)，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充密實(shí)顆粒周?chē)目障?，所以摻粉煤灰水泥漿的強(qiáng)度和其他性能總是隨摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢(shì)（當(dāng)然在早齡期就更加顯著）。

在低水膠比的水泥漿里情況就不一樣了。不摻粉煤灰時(shí)，高活性的水泥因水化環(huán)境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內(nèi)芯增大，生成產(chǎn)物量下降，但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙也同時(shí)減小，因此混凝土強(qiáng)度得到迅速提高。這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下（例如0.3左右），水泥的水化條件相對(duì)改善，因?yàn)榉勖夯宜徛够炷翆?shí)際的“水灰比”增大，水泥的水化因而加快，這種作用機(jī)理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（例如摻量為50%左右，初期實(shí)際水灰比則接近0.6），水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時(shí)，需要粉煤灰水化產(chǎn)物填充的空隙已經(jīng)大大減小，所以其水化能力差的弱點(diǎn)在低水膠比條件下被掩蓋，而它降低溫升等其它優(yōu)點(diǎn)則依然起著有利于混凝土性能的作用。以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，我們可以用一個(gè)“動(dòng)態(tài)堆積”的概念來(lái)認(rèn)識(shí)，這是相對(duì)于長(zhǎng)期以來(lái)沿用的靜態(tài)堆積而言的。即通常在選擇原材料和配合比時(shí)，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實(shí)為依據(jù)的，但是當(dāng)加水?dāng)嚢韬?，特別是在低水膠比條件下，如何通過(guò)粉狀顆粒水化的交叉進(jìn)行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實(shí)成型的前提下，經(jīng)過(guò)水化硬化過(guò)程，形成的微結(jié)構(gòu)應(yīng)該是更為密實(shí)的。上述大摻量粉煤灰混凝土的例子中，每方混凝土的用水量?jī)H100kg左右，要比目前配制普通混凝土少幾十公斤，就是明顯的證據(jù)。有人曾進(jìn)行過(guò)低水灰比（水膠比）摻/不摻粉煤灰凈漿的結(jié)合水測(cè)定試驗(yàn)[6]：摻有30%粉煤灰，水膠比為0.24的凈漿，要比水灰比為0.24的純水泥漿在28d時(shí)的結(jié)合水還多，證實(shí)上述摻粉煤灰后改善了水泥在低水灰比條件下水化程度的說(shuō)法。因此低水膠比條件下，大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展與空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增長(zhǎng)，在一定范圍內(nèi)隨摻量變化的影響不大。當(dāng)然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激發(fā)作用的氫氧化鈣含量減少，使粉煤灰的水化條件劣化，所以在不同條件下存在一最佳粉煤灰摻量，并不是越大越好。

2）溫度的影響 眾所周知，溫度升高時(shí)水泥水化的速率會(huì)顯著加快。研究表明：與20℃相比，30℃時(shí)硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年來(lái)大型、超大型混凝土結(jié)構(gòu)物的建造，構(gòu)件斷面尺寸相應(yīng)增大；混凝設(shè)計(jì)土強(qiáng)度等級(jí)的提高，使所用水泥標(biāo)號(hào)提高、單位用量增大；又由于水泥生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展，使其所含水化迅速的早強(qiáng)礦物硅酸三鈣含量提高、粉磨細(xì)度加大，這些因素的疊加，導(dǎo)致混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生的溫升明顯加劇，溫峰升高。舉一個(gè)典型的例子：97年北京一棟建筑物底層斷面為1.6m×1.6m的柱子，模板采用9層膠合板材料，施工季節(jié)為夏季，混凝土澆筑后柱芯的溫峰達(dá)到110℃。

在達(dá)到溫峰后的降溫期間，混凝土產(chǎn)生溫度收縮（也稱(chēng)熱收縮）引起彈性拉應(yīng)力；另一方面，混凝土水膠比的降低，又會(huì)使因水泥水化產(chǎn)生的自身收縮增大，同樣產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力；而混凝土的水灰比（水膠比）降低，早期水化加快，混凝土的彈性模量隨強(qiáng)度的提高而增大，進(jìn)一步加劇了彈性拉應(yīng)力增長(zhǎng)；與此同時(shí)，混凝土的粘彈性，即對(duì)于彈性拉應(yīng)力的松弛作用卻顯著地減小，這一切，都導(dǎo)致近些年來(lái)許多結(jié)構(gòu)物在施工期間，模板剛拆除或以后不久就發(fā)現(xiàn)表面大量裂縫。除了凝固前的塑性裂縫以外，硬化混凝土早期出現(xiàn)的裂縫往往深而長(zhǎng)（實(shí)際上不可見(jiàn)裂縫的長(zhǎng)度和深度，要遠(yuǎn)比可見(jiàn)裂縫大得多）。為了防止可見(jiàn)裂縫的出現(xiàn)，目前常采取外包保溫措施，以減小內(nèi)外溫差，這種做法被認(rèn)為是有效措施而迅速地得到推廣。但是沒(méi)有注意到：由于外保溫阻礙了混凝土水化熱的散發(fā)，加劇了體內(nèi)的溫升，混凝土體溫度升高，使水泥水化加速，早期強(qiáng)度發(fā)展更加迅速，因此也更容易出現(xiàn)裂縫，只是由于鋼筋的約束和對(duì)應(yīng)力的分散作用，使少量寬而長(zhǎng)的可見(jiàn)裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅糠稚⒌牟豢梢?jiàn)裂縫，它們將為侵蝕性介質(zhì)提供通道，影響結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性。同時(shí)較大的彈性拉應(yīng)力還可能引起鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn)而滑移，從而可能影響結(jié)構(gòu)的使用功能。

與水泥相比，粉煤灰受溫度影響更為顯著，即溫度升高時(shí)它的水化明顯加快。所以當(dāng)混凝土澆注時(shí)環(huán)境溫度與混凝土體溫度較高時(shí)，對(duì)純水泥混凝土來(lái)說(shuō)，由于溫升帶來(lái)不利的影響，而對(duì)摻粉煤灰混凝土來(lái)說(shuō)，則不僅溫升下降，減小了混凝土因溫度開(kāi)裂的危險(xiǎn)，同時(shí)由于加快火山灰反應(yīng)，還提高了28天強(qiáng)度。舉一個(gè)很有意思的例子：德國(guó)在修建一條新鐵路時(shí)，其隧道襯砌曾嚴(yán)重地開(kāi)裂，當(dāng)時(shí)要求混凝土10h強(qiáng)度不低于12MPa；后來(lái)修改了規(guī)定：以隔熱的立方模型澆注的試件12h最高強(qiáng)度為6MPa；如果超過(guò)了，就要增加粉煤灰的摻量來(lái)更多地代替水泥。

以上說(shuō)明：由于混凝土技術(shù)的進(jìn)展，使混凝土可以在比較低的水膠比條件下制備，這就使粉煤灰在混凝土中的作用出現(xiàn)顯著地變化。而近些年來(lái)水泥活性增大、混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)提高促使水泥用量增大，以及構(gòu)件斷面尺寸加大，在混凝土體溫度上升的前提下，進(jìn)一步促進(jìn)了粉煤灰在混凝土中作用的發(fā)揮，以至可以說(shuō)：粉煤灰在許多情況下可以起到水泥所起不到的作用，成為優(yōu)質(zhì)混凝土必不可少的組分之一。

3）室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)澆注 長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)于混凝土強(qiáng)度——其質(zhì)量控制主要指標(biāo)（通常也就是唯一指標(biāo)）的評(píng)價(jià)，一直是根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現(xiàn)在的100×100×100mm），經(jīng)規(guī)定齡期的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗(yàn)機(jī)上破型得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行。Idorn[7]在91年曾擬文指出：在特定實(shí)驗(yàn)室條件下取樣制備試件進(jìn)行試驗(yàn)作為控制質(zhì)量的方法，而不去開(kāi)發(fā)以物理化學(xué)為科學(xué)依據(jù)的控制方法，是不合乎當(dāng)今時(shí)代的錯(cuò)誤。

試驗(yàn)室制備的試件與工程中澆筑構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時(shí)的成型條件與工程實(shí)際振搗密實(shí)的情況不相符，因此不能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)物中混凝土的振實(shí)程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫、濕度與實(shí)際構(gòu)件的情況不同，而這種差異隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養(yǎng)護(hù)的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構(gòu)件體內(nèi)的溫升及其對(duì)

3）室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)澆注 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果要反映工程施工中混凝土澆筑的實(shí)際情況。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)于混凝土強(qiáng)度——其質(zhì)量控制主要指標(biāo)（通常也就是唯一指標(biāo)）的評(píng)價(jià)，一直是根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現(xiàn)在的100×100×100mm），經(jīng)規(guī)定齡期的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗(yàn)機(jī)上破型得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行。Idorn[6]在91年曾擬文指出：在特定實(shí)驗(yàn)室條件下取樣制備試件進(jìn)行試驗(yàn)作為控制質(zhì)量的方法，而不去開(kāi)發(fā)以物理化學(xué)為科學(xué)依據(jù)的控制方法，是不合乎當(dāng)今時(shí)代的錯(cuò)誤。

試驗(yàn)室制備的試件與工程中澆筑構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時(shí)的成型條件與工程實(shí)際振搗密實(shí)的情況不相符，因此不能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)物中混凝土的振實(shí)程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫、濕度與實(shí)際構(gòu)件的情況不同，而這種差異隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養(yǎng)護(hù)的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構(gòu)件體內(nèi)的溫升及其對(duì)混凝土水化過(guò)程的不利影響、隨后降溫時(shí)的變形以及產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，小試件是反映不出來(lái)的，更無(wú)法反映上述普通混凝土與大摻量粉煤灰混凝土在溫升影響下的反差（純水泥混凝土后期強(qiáng)度比小試件偏低，而大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度發(fā)展加速和提高）。

3）自由變形的試件和受配筋及其他條件約束的實(shí)際構(gòu)件，在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)配筋曰益密集、混凝土水膠比明顯降低的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土性能產(chǎn)生的影響差異加大：試件在初齡期自身收縮增大時(shí)，強(qiáng)度會(huì)呈提高趨勢(shì)；而實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土早期強(qiáng)度提高（彈性模量增大）、自身收縮加劇時(shí)，則因變形受約束，引起很大的拉應(yīng)力從而導(dǎo)致開(kāi)裂，強(qiáng)度與耐久性降低。

以上說(shuō)明：室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果難以完全反映工程施工中混凝土澆筑的實(shí)際情況。正是從這個(gè)角度出發(fā)，許多國(guó)家從事混凝土技術(shù)研究時(shí)，越來(lái)越重視足尺試驗(yàn)（與實(shí)際結(jié)構(gòu)物尺寸相同或者成比例縮?。┖蛯?duì)于實(shí)際結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。如上所述，其結(jié)果正和小試件的相反。對(duì)于大摻量粉煤灰混凝土，或者從更廣泛的意義上來(lái)說(shuō)，在混凝土技術(shù)領(lǐng)域里的研究方面，我們與先進(jìn)國(guó)家的差距，可能更突出地反映在這些問(wèn)題上（當(dāng)然還有其他方面的，例如配制混凝土?xí)r所用骨料的變異性大，因此試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性差；室內(nèi)試驗(yàn)混凝土的攪拌、成型和養(yǎng)護(hù)條件有待改善等等），而不是如有些人誤認(rèn)為的：因?yàn)閲?guó)內(nèi)粉煤灰、水泥、外加劑等原材料的質(zhì)量存在著很大差距，因此得不出類(lèi)似結(jié)果。

四、大摻量粉煤灰混凝土

既然粉煤灰在混凝土中的作用如此重要，為什么粉煤灰混凝土，主要是大摻量粉煤灰混凝土長(zhǎng)時(shí)間得不到推廣呢？在這里提出一個(gè)新的看法：目前許多規(guī)范中規(guī)定的鋼筋混凝土中的摻量限制（例如25%），對(duì)配制中低強(qiáng)度的混凝土來(lái)說(shuō)，恰恰是最不利于發(fā)揮粉煤灰作用的摻量。換句話說(shuō)，粉煤灰必須用大摻量，才能發(fā)揮良好的效果。這是為什么呢？

如上所述，摻用粉煤灰要想取得良好效果，水膠比必須低，而中低強(qiáng)度混凝土的水泥用量通常在350kg/m3以下。這種條件下，即使摻用再好的減水劑，水灰比（水膠比）也只能在0.50左右。因?yàn)樵贉p小時(shí)，漿體體積就滿(mǎn)足不了填充骨料空隙并形成足夠厚度潤(rùn)滑層的需要。當(dāng)摻加粉煤灰時(shí)，由于它比水泥輕，等重量替代水泥時(shí)可以增大膠凝材料的體積，所以可以使混凝土的水膠比降低。但是當(dāng)其摻量較小時(shí)（如規(guī)定的25%以?xún)?nèi)），增大膠凝材料的體積有限，降低水膠比的作用也就有限。前面談到的加拿大CANMET進(jìn)行的大摻量粉煤灰混凝土性能之所以?xún)?yōu)異，正是因?yàn)樗谀z凝材料用量為350kg/m3的條件下，粉煤灰占到57%以上，從而將水膠比降低到0.30左右獲得的結(jié)果。我們重復(fù)了它的膠凝材料比例進(jìn)行試驗(yàn)，因此也得到了類(lèi)似的效果。

大摻量粉煤灰混凝土不僅強(qiáng)度發(fā)展效果良好，而且各種耐久性能也十分優(yōu)異。由于能夠明顯降低水化溫升，也大大減小了混凝土早期出現(xiàn)開(kāi)裂的危險(xiǎn)，可以說(shuō)是一種適用于除了早期強(qiáng)度要求非常高以外，能夠滿(mǎn)足各種工程條件，尤其是侵蝕性嚴(yán)酷環(huán)境要求的高性能混凝土。例如公路路面板、橋面板就是這樣一類(lèi)結(jié)構(gòu)，不僅工作環(huán)境嚴(yán)酷，而且需要耐磨性良好。大摻量粉煤灰混凝土的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度大，恰好滿(mǎn)足了這樣的要求——強(qiáng)度和耐磨性隨著時(shí)間不斷增長(zhǎng)。但是目前的耐磨性試驗(yàn)不適宜于判斷這種混凝土的耐磨性，因?yàn)橥ǔ＞驮?8天齡期進(jìn)行快速試驗(yàn)——用鋼球在試件上快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磨耗量來(lái)評(píng)價(jià)。這也說(shuō)明：推廣新材料、新技術(shù)需要伴隨試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)。

當(dāng)然，任何事物都有它的兩面性，大摻量粉煤灰混凝土也存在局限性。其中，粉煤灰—水泥—化學(xué)外加劑之間的相容性，表現(xiàn)為混凝土水膠比能否有效地降低，使粉煤灰能充分發(fā)揮作用，自然是應(yīng)用這種混凝土首先要檢驗(yàn)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水膠比只能在0.40以上時(shí)，在中等強(qiáng)度要求的混凝土中使用的效果就可能成問(wèn)題了。其次，由于大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度減少，因此對(duì)于水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性和粉煤灰品質(zhì)的穩(wěn)定性就比較高，當(dāng)兩者的質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，會(huì)給使用效果帶來(lái)明顯的影響。不過(guò)大摻量粉煤灰混凝土的水膠比較低這一特性，也有減小混凝土性能波動(dòng)的益處。同時(shí)，從拌合物的工作度檢驗(yàn)中，操作人員比較易于獲得粉煤灰質(zhì)量發(fā)生了波動(dòng)的信息，便于及時(shí)采取措施減小或避免損失。此外，工程所在地附近一定半徑范圍里，有可以適用的粉煤灰來(lái)源也十分重要，過(guò)長(zhǎng)的運(yùn)輸距離不僅使粉煤灰使用費(fèi)用增加，也給及時(shí)滿(mǎn)足工程對(duì)粉煤灰貨源的需求帶來(lái)困難。

另外，在使用大摻量粉煤灰混凝土?xí)r，需要注意以下施工條件和事項(xiàng)：

1）配制混凝土的骨料級(jí)配良好，以減小空隙率，利于水膠比降低，保證使用效果；

2）必須采用強(qiáng)制性攪拌機(jī)拌合這種混凝土，以保證其均勻性，由于它比較粘稠，在出機(jī)口、罐車(chē)進(jìn)料口、入泵口以及攤鋪過(guò)程要采取相應(yīng)措施；

3）混凝土坍落度應(yīng)控制比普通混凝土減?。ú挥绊懕盟团c震搗）；澆注后，要及早噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋外露表面，但一般情況下無(wú)需噴霧或澆水養(yǎng)護(hù)；

4）氣溫過(guò)低時(shí)，要采用保溫養(yǎng)護(hù)措施，且適當(dāng)延緩拆模時(shí)間，使混凝土硬化和強(qiáng)度發(fā)展?jié)M足施工需要。

五、混凝土材料的可持續(xù)發(fā)展

混凝土材料是當(dāng)今用量最大、用途最廣泛的建筑材料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全世界的耗用量接近100億噸。如此巨大的用量，伴隨著生產(chǎn)、使用過(guò)程帶來(lái)礦石資源、能源的消耗，以及對(duì)大氣和環(huán)境造成的污染，已引起全世界業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

我國(guó)的水泥產(chǎn)量多年來(lái)居世界首位，占1/3以上。同時(shí)我國(guó)粉煤灰的年排量也是居世界首位。由于發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，有關(guān)部門(mén)仍在計(jì)劃投資建設(shè)更多水泥廠。過(guò)去在混凝土里摻用粉煤灰，是為了節(jié)約水泥、降低工程材料費(fèi)用，今天對(duì)混凝土摻用粉煤灰的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該提高到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源，使混凝土材料可長(zhǎng)久地持續(xù)應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的高度上來(lái)認(rèn)識(shí)。

大摻量粉煤灰混凝土不僅可以改善混凝土的各項(xiàng)性能，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，同時(shí)可以大幅度減小耗費(fèi)能源多、污染環(huán)境嚴(yán)重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。從這個(gè)角度出發(fā)，推廣大摻量粉煤灰混凝土在我國(guó)土木建筑工程中的應(yīng)用，是一件于國(guó)于民有顯著效益的事業(yè)，必定有強(qiáng)大的生命力，有廣闊的發(fā)展前景。