淺論粉煤灰混凝土的應用及注意問題

于符靜 杜澤

摘 要：隨著基礎設施投入力度的加大，我國建筑行業面臨著環境污染與資源短缺兩個方面的壓力。粉煤灰在混凝土中的應用既能夠改善建筑混凝土各項性能，又可以使混凝土延長使用的壽命，從而能夠大幅度地減小高耗費能、重污染的水泥材料的使用量，另外也較好地解決了粉煤灰這種工業廢渣的處理問題。因此，積極推動粉煤灰混凝土在建筑工程領域當中的應用，具有十分重要的意義和作用。

關鍵詞：粉煤灰混凝土；應用；注意問題

隨著經濟社會的發展和進步、國內現代化建設步伐的加快及基礎設施投入力度的加大，我國建筑行業得到迅猛的發展，建筑業面臨著環境污染與資源短缺兩個方面的壓力。如何能既滿足基礎設施建設需要、又不斷降低這些原材料的產量和使用量已經成為政府高度重視、群眾持續關注、建筑行業亟待解決的問題。在煤燃燒形成的煙氣中所收集到的細灰被稱作粉煤灰。粉煤灰目前在燃煤發電廠是主要的固體性排出物，也是一種國內排量較大的工業性廢渣，據統計我國的年排量達到3000多萬噸。而粉煤灰在混凝土中的應用既能夠改善建筑混凝土各項性能，又可以使混凝土延長使用的壽命，從而能夠大幅度地減小高耗費能、重污染的水泥材料的使用量。本文簡要介紹了粉煤灰混凝土的基本作用原理，深入闡述了粉煤灰混凝土的主要優點，研究分析了粉煤灰混凝土應用中需要注意的問題，希望對于相關粉煤灰混凝土應用的研究和實踐工作能夠有所借鑒。

1 粉煤灰混凝土的基本作用原理

1.1 粉煤灰對于混凝土的火山灰反應。通常情況下，天然或者人造的粉煤灰（火山灰）材料原本并不具有膠凝的性能，然而當其應用于混凝土之中，就能夠同水泥發生水化的過程進而生成的氫氧化鈣發生反應，從而產生出有著膠凝特性的水化物--水化的硅酸鈣，我們把這一反應稱作火山灰反應。此反應既能夠降低了出現溶出問題的可能性，還能對混凝土中的內部孔隙進行填充，從而使較薄弱的結構過渡區得到加強，從而增強了混凝土的強度及抗滲性，進而對混凝土各項性能的改善發揮著顯著的作用。

1.2 粉煤灰對于混凝土形態的作用。粉煤灰從內部組成看，組成的礦物成份主要為玻璃體。粉煤灰內部這種球形的玻璃體具有粒度細、質地密、表面光滑且面積小、與水相比吸附力小等等特性，所以優質的粉煤灰一旦加到混凝土之中可以減小拌合過程中的用水量，能夠促進水化的速度延緩，使得混凝土由于水化發熱所產生的升溫問題，促進混凝土的早期干燥和收縮，與此同時還能提高混凝土的抗壓強度，對于有利于防范混凝土的溫度類裂縫問題。

1.3 粉煤灰對于混凝土的填充效應。因為粉煤灰在容重方面只相當于水泥的三分之二左右，同時其粒形又非常好，粉煤灰中的微細的顆粒可以均勻地分布于水泥材料的顆粒中，既能夠對水泥的顆粒空隙進行填充，又能夠對膠凝材料顆粒的級配情況進行改善，還能夠提高水泥的膠體密實度并進而大大地增加混凝土的密實性。在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2 粉煤灰混凝土應用的主要優點

2.1 有利于提高混凝土的基礎性能。集中表現為對混凝土粘聚性、流動性及保水性等性能的提升。粉煤灰加到混凝土之后，能夠使混凝土砂率降低，進而能夠使細骨料與運輸管壁之間的摩擦得到減小；粉煤灰中球狀的玻璃體，能夠對骨料顆粒進行空隙填充、同時包裹它們進而產生潤滑層，粉煤灰對水泥的顆粒發揮著物理分散的作用，并促進它們均勻分布、阻止其相互粘聚，從而使混凝土流動性得到有效增強。

2.2 有利于增強混凝土耐久性。加入粉煤灰能夠促進混凝土之中砂子的級配改善及其部分空隙的填充，并增強混凝土密實度。粉煤灰在二次水化中的生成物質能夠填充混凝土當中較粗大的毛細孔，從而進一步增強其密實度，以及抗滲性與抗腐蝕性促使混凝土保持較高的耐久性。

2.3 有利于增強混凝土抗裂性。加入粉煤灰使水泥的用量減少，可以減少當水泥水化中硬化收縮的機率，而粉煤灰應用于混凝土時其硬化收縮為負，是會稍微出現膨脹和變形的，因此對增強混凝土抗裂性十分有利。而粉煤灰的二次水化物對混凝土毛細孔進行填充，可以減少混凝土中游離水成份的存在，并阻斷其泌水的路線，可以減少由于泌水及水份蒸發產生失水收縮的機率。

2.4 有利于增強混凝土強度。粉煤灰活性處于堿性環境中時就能被激發出來，所以其水化的速度相對水泥要慢，當水泥發生水化之后，水泥的水化物與粉煤灰發生反應生產硅酸鈣的凝膠，這樣就既能改善水泥石與粗骨料界面的結構，并增強其界面的薄弱層，而又能夠使水泥石的孔結構得到填實，消耗掉在強度與穩定性較差的物質氫氧化鈣，進而增強混凝土強度。除此之外粉煤灰由于水化的速度慢，能夠促進水泥充分水化，而粉煤灰在水化中產生的新的水份進一步促使水泥繼續進行水化，這樣就促進混凝土強度的有效增強。

3 在粉煤灰混凝土應用中需要注意的問題

3.1 當粉煤灰應用于混凝土時要注意保持適宜的摻入量。粉煤灰在摻量較小時對于混凝土水化熱的降低程度是有限的，只有在其摻入量大于25%的時候，粉煤灰才能對混凝土性能起到明顯改善的作用，而粉煤灰應用于混凝土時的最佳摻入量的范圍在30%至50%之間。然而因為水泥所能夠創造和提供的那種堿性環境相對有限，所以在沒有摻入一定粉煤灰的活化劑條件之下，在粉煤灰摻入量的控制上一般不應當超過20%，如果要進一步增強粉煤灰摻入量，那么必須摻入一定數量粉煤灰的活化劑。

3.2 要注意防范粉煤灰應用于混凝土時抗碳化的問題。當粉煤灰發生水化反應時使混凝土當中的氫氧化鈣得以消耗，從而降低了混凝土中的堿性，這樣就會增強混凝土碳化的深度。盡管不能由于存在碳化的問題就影響到粉煤灰在建筑工程中的推廣和使用，然而混凝土碳化程度在衡量混凝土的耐久性方面屬于一個十分重要的指標，必須予以高度重視。

3.3 要注意加強對粉煤灰質量的管控。粉煤灰應用于混凝土時，尤其是在大比例地向混凝土中摻入粉煤灰時，在粉煤灰質量方面就會提出更高的要求，然而粉煤灰質量的波動性通常會比較大，由電廠進行收集的粉煤灰能夠直接在混凝土建筑工程當中使用的非常少，那么這就需要在粉煤灰的加工方面積極探索更為有效的探索，對于在混凝土建筑工程中使用的粉煤灰進行嚴格的質量控制，從而確保混凝土工程質量得到有效控制，從而有效地推動粉煤灰混凝土在建筑工程當中的廣泛應用。

4 結語

綜上所述，我國在建筑水泥的總產量上占據著世界第一的地位，在粉煤灰廢料排放上也占據著世界第一的位置。研究表明，粉煤灰是一種良好的活性礦物類摻合料，在發展綠色、高性能的混凝土材料應用方面具有廣闊前景。將粉煤灰應用于建筑混凝土的結構之中，既能促進混凝土性能的改善，又把粉煤灰這種工業廢棄物變廢為寶，促進企業承擔起在保護環境、節能減排等方面的社會責任，獲得經濟與社會雙重效益，意義重大、影響深遠。因此，建筑企業要高度重視粉煤灰在建筑混凝土中的應用工作，不斷地總結經驗，持續改進和推廣有效的措施和辦法，為推動企業科學發展和我國經濟可持續發展提供有力保障、做出應有的貢獻。

參考文獻

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