高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

常江

（安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015）

高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

常江

（安徽雙龍混凝土有限公司 安徽合肥 230015）

大摻量粉煤灰混凝土是伴隨著現代混凝土技術的發展而逐步興起的一種綠色的、經濟的、高性能混凝土。按照一定的比例在混凝土中摻入粉煤灰，能夠對原本混凝土中的一部分水泥進行替代，從而使工程投入成本實現有效的減少之外，還可以使混凝土的性能得到有效的提升，因此其是一種比較理想的摻合料。粉煤灰高性能混凝土可以使混凝土的耐久性得到有效的提升，在我國的水利工程、港口工程、道路工程、房屋工程、橋梁工程，等各種工程建設中都已經開始推廣高性能大摻量粉煤灰混凝土，并取得了初步的使用效果。

高性能；粉煤灰混凝土；摻量

引言

隨著社會的不斷發展，社會各界對房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程的需求量也隨之日益增多，而這些工程建設都離不開混凝土。以往傳統的混凝土已經無法滿足現代工程建筑的需求，此時，高性能大摻量粉煤灰混凝土便應運而生了，其可以使混凝土的工作性能、抗壓強度、耐久性及收縮性能實現全面的提升。因此，對高性能大摻量粉煤灰混凝土進行分析與研究具有極其重要的現實意義。

1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的概念

作為一種火山灰質材料，粉煤灰本是一種不具備膠凝性能的材料，但是在常溫、濕潤的環境下，其能夠與混凝土進行二次反應，產生不易溶于水的水化硅酸鈣凝膠[1]。在混凝土中摻入粉煤灰有利有弊，利處在于能夠減少水泥的用量，從而節省部分資金，弊處在于混凝土的早期強度也會被減弱[2]。因此為了避免混凝土早期強度被過分削弱，一般情況下會嚴格的控制粉煤灰的摻入量。摻入Ⅰ級粉煤灰時，通常摻入量不可超出15%，而摻入Ⅱ級粉煤灰時，其摻入量不可超出10%，這樣才能有效的防止摻加粉煤灰過多而出現不良影響，避免基準混凝土和摻灰混凝土的性能出現太大改變，但是也制約了粉煤灰綜合效應的發揮，無法使混凝土的性能得到有效的提升。因為低水膠比（0.3～0.45）是確保粉煤灰混凝土的良好工作性能、強度以及耐久性的前提條件，所以，在對大摻量粉煤灰混凝土進行配制的過程中，應當盡量選用較小的水膠比。高性能大摻量粉煤灰混凝土見圖1。

圖1 高性能大摻量粉煤灰混凝土

2 高性能大摻量粉煤灰混凝土分析

2.1 高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能

高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能主要體現在三方面，即經時坍損性能、穩定性以及流動性[3]。經過相關實驗證明，較之基準混凝土，可以通過加大粉煤灰的摻入量來對混凝土的流動性進行提升，從而有效地對混凝土坍塌的情況進行改善，使混凝土的泌水率有所降低。根據相關實驗，摻入Ⅰ級粉煤灰的混凝土的工作性能要優于摻入Ⅱ級粉煤灰的混凝土。

2.2 高性能大摻量粉煤灰混凝土的強度

粉煤灰會影響混凝土的強度，這種影響可以通過兩個方面表現出來：①由于粉煤灰具有活性效應，水泥水化產物與粉煤灰之間能夠進行二次反應，產生水化硅酸鈣凝膠，這是一種不溶于水的物質，能夠有效地提升混凝土的密實度和強度；②粉煤灰質形態效應在混凝土中能夠發揮潤滑、均化以及填充作用，使混凝土的需水量比減小5～10%，從而起到減水增強的效果。根據相關實驗結果，如果混凝土中粉煤灰的摻入量不高于30%，則不會對其28d強度產生較大的影響，但是會減弱混凝土的3d強度，減弱程度能夠達到15%；如果摻入量達到了40%，混凝土的強度會出現顯著減弱。這充分說明，與基準混凝土相比，大摻量粉煤灰混凝土的28d強度較小，粉煤灰對混凝土強度產生的影響會受到水膠比的影響。因此低水膠比才是保障大摻量粉煤灰混凝土強度的一個關鍵。而高分散性表面活性劑NA可以使混凝土的用水量實現明顯的降低，從而使水膠比實現有效的減小，進而確保大摻量粉煤灰混凝土的強度；而復合激發劑J可能使粉煤灰的潛在活性得到有效的激發，從而使粉煤灰混凝土的強度符合相關標準。復合激發劑J和高分散性表面活性劑NA同時應用于大摻量粉煤灰混凝土之中，除了可以使其早期強度得到有效的增強之外，還可以顯著的增強其后期強度。

2.3 高性能大摻量粉煤灰混凝土的耐久性、收縮性

據相關標準要求，高性能混凝土的90d的收縮必須小于400×10-6。經過相關實驗顯示，盡管粉煤灰摻入量為30%與40%的混凝土180d的收縮值稍微大于400×10-6，可是顯然比基準混凝土要低得多。這也說明粉煤灰確實會對混凝土起到一定的抑制作用，抑制效果與粉煤灰的摻入量成正比。

實驗結果證明，在混凝土中摻入越多的粉煤灰，對混凝土滲水高度的影響就越大。高性能大摻量粉煤灰混凝土比基準混凝土的抗凍性能更優，而在抗滲性能方面，Ⅰ級粉煤灰的抗滲性能優于Ⅱ級粉煤灰的抗滲性能。

3 結語

通過對高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強度、耐久性及收縮性的分析，不難發現，只要控制好恰當的低水膠比，那么，高性能大摻量粉煤灰混凝土的工作性能、強度、耐久性及收縮性都要遠遠優于基準混凝土，而且Ⅰ級粉煤灰各方面的效果都要比Ⅱ級粉煤灰好得多。因此，高性能大摻量粉煤灰混凝土值得在房屋建筑、道路、橋梁、港口以及水利等工程建設中大規模的推廣使用。

TU755

A

1004-7344（2016）35-0298-01

2016-12-3