混凝土中掺粉煤灰而减少水泥用量是否是.doc

混凝土中掺粉煤灰而减少水泥用量是否是“以次充好”?长期以来,国内外在混凝土中常掺入一定量粉煤灰。优质粉煤灰在混凝土中的合理使用,不但能部分替代水泥,节约工程造价,而且由于其特有的性能可以很有效地用于各种使用要求的混凝土中,改善和提高混凝土的性能。因而在现代混凝土的世界中,粉煤灰已经与水泥、集料、水和外加剂同样重要,是矿物外加剂,也可称为第二胶凝材料,是混凝土的一种组分。实践证明:掺用粉煤灰的混凝土,其长期性能得到大幅度改善,对延长结构物的使用寿命有重要意义。对于粉煤灰的作用机理,从主要是火山灰材料特性的作用(消耗了水泥水化时生成薄弱的、而且往往富集在过渡区的氢氧化钙片状结晶,由于水化缓慢,只在后期才生成少量C-S-H充于水泥水化生成物的间隙,使其更加密实),逐步扩展到它还具有形态效应、填充效应和微集料效应等。但无论哪一方面的研究成果,似乎都改变不了这样一个事实:在混凝土中掺粉煤灰要降低混凝土的强度,包括28天以后时间里的强度。这个事实始终禁锢着粉煤灰在混凝土中,尤其是结构混凝土中的应用,而且似乎形成了这样一种成见:掺用粉煤灰是以牺牲结构混凝土的品质为代价。果真如此吗?下面我们借用科研成果说明问题,可望消除成见。1、煤灰对新拌混凝土的和易性影响新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、配合比设计、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积。用粉煤灰取代等重量的水泥,粉煤灰的体积要比水泥约大30%。强度要求按重质比大于1:1(又称超量取代)用粉煤灰取代水泥时,多加的粉煤灰增大了细屑含量,因此增大了浆体—骨料比。大量的浆体填充了骨料间的孔隙,包裹并润滑了骨料颗粒,从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。粉煤灰的骨料颗粒可以减少浆体—骨料间的界面摩擦,在骨料的接触点起滚珠轴承效果,从而改善了新鲜混凝土的和易性。2、粉煤灰对新拌混凝土泌水的影响粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足,中断砂浆基体中泌水渠道的连续性,同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是利的。3、粉煤灰对混凝土拌合物引气作用的影响新拌混凝土的空气含量一般在3%以内,与水泥的细度、骨料形状、级配以及震捣密实的程度等有关。当混凝土中掺入粉煤灰时,由于细屑组分的影响会使混凝土的空气含量减少1%左右。对烧失量超过6%的粉煤灰,由于碳颗粒在冷却过程中变成了封闭的玻璃态,因而防止了对引气剂吸附,保持了混凝土拌合物的原有含气量。4、煤灰对混凝土拌合物凝结时间的影响掺粉煤灰的混凝土虽然初凝、终凝一般都能满足规范要求,但掺粉煤灰一般会使混凝土的凝结时间延长,粉煤灰导致的缓凝受其掺量、细度、化学成分等的影响,但对凝结时间影响更显著的是水泥性能,用水量,环境温、湿度等,与这些因素相比,粉煤灰的影响是极小的。5、掺粉煤灰对混凝土抗压强度的影响混凝土的抗压强度主要取决于水灰比,对掺与不掺粉煤灰的混凝土,如果二者的早期强度相同,则粉煤灰混凝土的后期强度将高于不掺的,粉煤灰对混凝土的强度有三重影响:减小用水量,增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。如果用粉煤灰以等重量比例来取代水泥,则混凝土的早期强度将要降低;如果以2~3倍水泥质量的粉煤灰取代之,则3d强度稍低于不掺粉煤灰的,28d强度则大致相当,9