淺談粉煤灰對混凝土性能的影響

劉 俊 安永亮

（貴州省港創建業建材有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

當今的混凝土行業，隨著社會的進步也在不斷進步，因此現在的混凝土不單單是水泥來作為膠凝材料0，礦物摻和量的大量使用給混凝土行業提出了更高的要求。礦物摻和料在混凝土中的廣泛應用表明，其不僅能改善混凝土的相關性能，而且還能帶來顯著的經濟效益。因此，為了改善機制砂混凝土的和易性0，同時降低成本，需要摻加適量的活性礦物摻和料。但是粉煤灰的使用一直在混凝土行業是個難題，怎么合理運用煤灰，將混凝土的性能發揮到最優0，因此，本文通過對粉煤灰混凝土進行相關力學試驗和耐久性相關試驗，研究了粉煤灰摻量對混凝土抗壓強度、和易性的影響以及進廠檢驗、養護條件等，在實際生產過程中提供技術指導00。

1 煤灰對混凝土的影響

1.1 原材料

1.膠凝材料水泥為龍里紅獅有限公司生產的P.O 42.5 水泥;粉煤灰為六枝電廠生產的F 類二級粉煤灰。物理性能見下表。

表1 水泥的性能

表2 粉煤灰的性能

2.機制砂：細度模數2.5，MB:1.0。

3.石子：港創建材5～25mm 連續級配碎石，壓碎值8.2%，針片狀2.4%。

4.外加劑：科之杰生產聚羧酸性高性能減水劑，減水率26.1%。

5.拌和用水：自來水

6.混凝土配合比 根據JGJ55-2016《普通混凝土配合比設計規程》如表5所示，粉煤灰以0wt%-40wt%的比例取代水泥。

表3 混凝土配合比

1.2 試驗方法

根據 GB/T50080-2016,《普通混凝土拌合物性能試驗方法》以及GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性試驗方法標準》等規范要求0。分別稱取水泥、煤灰、骨料、外加劑來做各個配合比試驗，觀察其和易性以及流動性等性能，然后記錄。將各配合比混凝土做標準試塊。養護溫度20±2°，相對濕度95%，分別養護3d、7d、28d、60d。后用壓力機測其抗壓強度，并記錄極限破壞荷載F(n)。

1.3 試驗結果及結論

此實驗來自港創建材有限公司實驗室提供。

根據實驗結果可以得出，粉煤灰的摻量對于混凝土的和易性以及強度方面有較大的影響。在和易性方面，粉煤灰摻量在20%時，混凝土狀態最為良好，粉煤灰充分發揮其物理效應，產生較好的和易性。在強度方面，隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土的前期強度有所降低，但是后期強度明顯上升，由于粉煤灰會抑制前期水泥的水化熱程度，在摻量為20%時，強度最為客觀。整體而言，粉煤灰作為一種廢物利用的材料，在混凝土中，可以發揮其物理、化學效應，對混凝土產生良好的影響，同時也為環境的保護減輕壓力。

表4 混凝土強度報告

2 煤灰的檢測

各等級粉煤灰技術要求及檢驗方法應按現行國家標準GB/T-1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的相關規定執行。

2.1 煤灰的分類以及生產中的檢測方法

1）“脫硫灰”

脫硫灰為煙塵中的細灰和氧化鈣發生生成的以石膏為主的產物。由于石膏在水泥中扮演緩凝角色，所以脫硫灰的使用可能會導致混凝土凝結時間過長，造成嚴重的工程事故。鑒別脫硫灰方法如下：

脫硫灰加水攪拌以后，溶液呈堿性，遇酚酞變紅色。

2）“脫硝灰”

脫硝灰是由于粉煤灰在循環煅燒過程中，煙氣中的三氧化硫與脫硝過程中未反應的氨反應生成硫酸氫銨。其對混凝土的凝結時間，強度影響較為嚴重。目前生產中檢測方法如下：脫硝灰加水攪拌后，問氣味，如有刺鼻的氨氣味，可判斷為脫硝灰。

3）“浮黑灰”

目前產灰工藝中，有些廠家為了提高生產效率，會在燃煤過程中添加助燃劑，由于助燃劑多為油狀物，所以會在粉煤灰中存留油分。尤其是粉煤灰經過分選后，收集的粉煤灰會含有更多的未燃盡的油分，在混凝土中，這些油分上浮，在混凝土中容易漂浮的黑色油狀物。此類粉煤灰被稱為“浮黑灰”。生產中的檢測方法為：將煤灰倒入水中攪拌，停滯一段時間后，觀看水面是否有黑灰且漂浮油狀物。

3 粉煤灰混凝土的養護

混凝土摻加粉煤灰時，混凝土中的水泥用量減少，因此會降低第一次水化熱反應，使混凝土凝結硬化進程減緩，導致早期強度較低。但隨著養護時間的增長，粉煤灰在催化劑的作用下進行二次水化熱反應，而且由于齡期的延長，粉煤灰的活性發揮更快更充分，使其后期強度增長較快。

眾所周知不同類型的混凝土對養護環境、養護時間的敏感性也大不相同。在高溫養護條件下，混凝土中粉煤灰水化熱反應較快，因此導致早期強度增長最快，而后期強度卻相對較低0；低溫養護條件下粉煤灰混凝土的水化反應則受到了抑止，同期強度相比較而言較低；水中養護條件下，粉煤灰混凝土的水化反應最為充分也很均勻，其強度最高。

4 試驗結論

（1）混凝土中摻加適當的粉煤灰摻和料可改善混凝土的和易性，超過一定比例后混凝土和易性效果降低。但粉煤灰改善混凝土和易性效果優于普通混凝土。

（2）通過對比試驗可以看出摻加粉煤灰的混凝土早期強度較低，但后期強度高，可以達到設計強度要求。并且在經過7d 以后摻加粉煤灰的混凝土強度增長速度遠超于普通混凝土。

（3）通過對加載試驗以及和易性試驗的結果進行分析，當摻加粉煤灰的含量為20%時，混凝土的抗壓強度達到最佳，當粉煤灰摻量為20%時混凝土的和易性達到最佳，當粉煤灰摻量為20%時混凝土的總體性能最好。