粉煤灰对混凝土的改善作用及粉煤灰混凝土的发展前景

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翻新时间：2022-10-28

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粉煤灰对混凝土的改善作用及粉煤灰混凝土的发展前景

【摘要】20 世纪70 年代，随着国民经济和建筑行业的不断发展，能源危机、环境污染以及矿物资源枯竭等问题的出现强烈地激发了粉煤灰混凝土新技术的研究和开发。目前，粉煤灰混凝土技术已是构成混凝土技术的重要支柱之一。本文主要就粉煤灰对改善混凝土的各种性能及粉煤灰混凝土的发展前景进行简要分析。

【关键词】粉煤灰；混凝土；性能；发展前景

前言

混凝土作为一种世界上用量最大和使用范围最广的建筑材料广泛的应用于土木工程，桥梁和水利工程中，但随着建筑行业的不断发展，普通的钢筋混凝土不再满足人类的建筑材料的需求，在人们寻求施工性能、力学性能及变形性能更能满足建筑要求的路上，粉煤灰混凝土因其特有的优势引起众多研究者的关注。随着对粉煤灰混凝土的研究的不断深入，人们对粉煤灰混凝土的认识不断加深。粉煤灰对混凝土的性能的改善

1、研究现状

1.1 和易性

和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。粉煤灰是从火电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末，呈球状颗粒，表面为致密的玻璃体结构，吸水性小，具有较好的减水性，能提高混凝土的流动性；粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大了浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌合物具有更好的粘聚力，不产生分层和离析现象；细磨粉煤灰吸附能力强，能减少用水量，使混凝土的水灰比降到更小水平，减少泌水现象。

1.3 水化热

混凝土中水泥的水化反应是放热反应，会引起混凝土温度的升高，对尺寸相对较小的构件，这种温度的升高，不会引起混凝土的开裂；但对大尺寸的构件，如大坝、地坪、道路等，这种温度的升高，会产生混凝土内外的温度差，引起混凝土的开裂。若在混凝土中掺入适量粉煤灰代替水泥，由于粉煤灰的水化反应较慢，水化放热速度慢，相当于降低了混凝土的水化热。

1.4耐久性

1.4.3 钢筋防锈

1.4.3 碱集料反应

水泥中强碱含量高、活性骨料和水的存在是碱骨料反应发生的充要条件.粉煤灰结合了水泥中95%的强碱[5]，且不会浸出，破坏了产生碱骨料反应的条件，消除或减轻了碱骨料反应的危害。

2、粉煤灰混凝土技术的发展前景

混凝土的发展主要遵循复合化、高强化、高性能化3条技术路线，混凝土的发展方向是可持续发展的混凝土复合材料，即绿色混凝土或环保型混凝土[7]粉煤灰混凝土符合混凝土的发展方向，并且粉煤灰混凝土技术已是构成混凝土技术的重要支柱之一，因此，粉煤灰混凝土的发展前景是非常广阔的。

我国粉煤灰混凝土技术正在发展之中，有不少新技术已进行研究和开发，有的已达到初步推广的程度。根据一些专家学者的预测，我国粉煤灰混凝土技术发展主要有以下3 个方面的内容[6] ：

2.1 提高粉煤灰的活性

提高粉煤灰的活性，常用的有分选加工、细磨加工等机械活化，多功能活性激发剂的化学活化和改善养护条件的热力活化等活化措施。分选加工仅仅是将活性高的粉煤灰分选出来，并没有提高粉煤灰的活性；细磨加工使粉煤灰的颗粒细化，从能量角度讲，细磨能提高粉煤灰颗粒的化学能，增加其化学不稳定性，活性增加；化学活化粉煤灰的激发剂主要有碱性激发剂和硫酸盐激发剂。

2.2 应用大掺量粉煤灰混凝土

使用大掺量粉煤灰混凝土，不仅能节约水泥，而且可以消耗大量的粉煤灰，对改善环境具有良好的效果；同时大掺量粉煤灰混凝土能够提高钢筋混凝土的耐久性，但配制大掺量粉煤灰混凝土时，需要加入一定量的胶凝材料，过少时混凝土的工作性较差，成型困难。外加剂的掺量应通过试配确定

2.3 开发粉煤灰高性能混凝土

中国工程院资深院士吴中伟先曾将粉煤灰高性能混凝土称作“绿色混凝土”[8]。高性能混凝土具有高工作性、高强度和高耐久性，为此通常需要使用矿物掺合料和化学外加剂，粉煤灰作为矿物掺合料具有明显的优点：是工业废料，量大，价廉，不需（或稍进行）加工即可满足配制高性能混凝土的要求。

结语

粉煤灰用于混凝土的优点主要有：改善新拌混凝土的工作性能，改善混凝土抗硫酸盐侵蚀及耐久性，降低混凝土的水化热等。粉煤灰是工业“三废”之一，能够造成恶劣的环境污染。随着人们对粉煤灰认识和研究的不断深入，使粉煤灰在混凝土中得到充分应用，这既是提高和改善混凝土性能的需要，又是节能减排、保护环境，实现可持续发展的需要。开发利用大掺量粉煤灰绿色高性能混凝土，可以获得巨大的经济效益和社会效益，有着十分重大的意义。