浅谈粉煤灰对混凝土强度的影响

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1、水泥与混凝土广东建材2008年第4期浅谈粉煤灰对混凝土强度的影响刘艳红何智海(湖南省郴州市建筑学校)摘要：利用粉煤灰配制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一。本文主要介绍粉煤灰的主要性质以及它的早期激发对混凝土强度的影响。关键词：粉煤灰；混凝土；强度1前言粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为:①反应是缓慢的，所以放热速率和强度发展也相应较慢。②粉煤灰又称飞灰，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉反应消耗了层状结构的Ca(OH)2生成了致密结构的水中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，粉煤灰呈2化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细

2、化有利于提高混凝土的灰褐色，通常呈酸性，比表面积在2500～7000cm/g，尺强度。③反应产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔寸从几百微米到几微米，通常为球状颗粒，我国大多数径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善［2］。粉煤灰的主要化学成分为:SiO240%～60%；Al2O315%～40%；Fe2O34%～20%；CaO2%～7%；烧失量3%～10%。此外，2.2微集料效应还有少量的Mg、Ti、S、K、Na等氧化物。我国是产煤和烧细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，通常用煤大国，火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计0.

3、08mm或0.045mm方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对2005年排粉煤灰量约2亿吨左右，如果这些粉煤灰得混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细，微小玻璃不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。从目前有球形颗粒越多，比表面积也越大，粉煤灰中的活性成分关资料来看，粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用，是也就越容易和水泥中的Ca(OH)2化合，其活性就越高。最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途径。至另外，随着细度的增加，粉煤灰的比重增大，标准稠度需今比较成熟的技术和已建成生产线的有:粉煤灰加气混水量减小，浆体的密实度及强度增

4、大，同时，由于粉煤灰凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水的密度小于水泥30%以上，从而增加了灰浆体积，足量泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、的灰浆填充在混凝土孔隙空间，覆盖和润滑骨料颗粒，粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可见，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义，配性，加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一［1］。隙，形成更加密实的结构，这些都有利于提高混凝土的强度。2粉煤灰的

5、主要性质2.3形态效应2.1火山灰效应优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，表面光滑，粒粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为度较细，质地致密，多孔颗粒极少，因此在搅拌成型过程50%～80%，是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成部分，中不会大量吸水，使得水泥浆体的需水量降低，初始结其含量越多，活性越高，其矿物结构为硅氧四面体、铝氧构得到改善［3］。同时粉煤灰中的球形颗粒在混凝土中起四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大，键能很高，滚珠润滑作用，可以减少骨料之间，骨料与浆体之间的因而在通常状态下，粉煤灰所表现出的活性很低。粉煤摩擦

6、，改善拌合物的和易性来提高混凝土的强度。灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中，OH-离子打破了Si-O，Al-O键网络，降低了硅氧、铝氧聚合度，并3粉煤灰对混凝土强度的影响与水泥水化产生的Ca(OH)2发生反应，生成水化硅酸钙材料的强度取决于材料成分和内部结构，是材料中和水化铝酸钙，其化学方程式:反应产物和孔隙率的综合体现。混凝土材料的成分中起XCa(OH)2+SiO2+nH2O→XCaO·SiO2·nH2O主导作用的是水泥石，而水泥石中起主导作用的是YCa(OH)2+Al2O3+mH2O→YCaO·Al2O3·mH2O

7、C-S-H凝胶。即混凝土的成分中起关键作用的是C-S-H-36-广东建材2008年第4期水泥与混凝土凝胶的数量，而混凝土材料的结构，即为三个层次的界其强度增长率为:不掺粉煤灰为5%～20%,掺20%粉煤灰面结构：粗骨料-水泥石界面结构、细骨料-水泥石界为20%～35%,掺40%粉煤灰为35%～50%。当然后期强度面结构和水泥颗粒之间的界面结构，三个层次的界面结的增长并非随粉煤灰掺量的无限增加而增大,这里有个构互相联系，但影响较大的是粗骨料-水泥石界面结构［4］。最佳掺量的问题。这个最佳掺量随着粉煤灰的成分、细3.1粉煤灰的

8、二次水化反应度、颗粒结构形态以及所用水泥品种等不同而有差异。粉煤灰中活性成分之所以能参与火山灰反应，在于据试验来说,对硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥来说,粉粉煤灰颗粒中的玻璃相在碱性条件下可以破裂而溶出煤灰的最佳掺量以20%～40%为宜。具体掺量均应该通活性成分，然后得以与Ca(OH)2反应生成C-S-H这