粉煤灰細度對水泥混凝土強度和工作性的影響

楊水欽

（茂名市建設工程質量檢測站，廣東茂名 525000）

從20 世紀90 年代以來，由于粉煤灰存在火山灰效應、較好工作性還有密度是比較小的等多種因素被廣泛運用在水泥混凝土當中。尤其粉煤灰的火山灰效應能夠使水泥混凝土于后期過程中強度得到有效增加，而且粉煤灰取代水泥之后將會使混凝土造價有效下降，進而將會產生突出的經濟利益以及環境成效。不過因為不一樣發電廠所生產出粉煤灰的細度具有較大的不同，進而導致對于混凝土的性能作用也是不一樣的。所以，根據粉煤灰的細度情況對于水泥混凝土的影響作用進行分析有一定意義。本文利用不一樣細度的粉煤灰當成相應研究的對象，并且經過對粉煤灰應用細度的變動狀況，來對于粉煤灰細度水泥混凝土的作用狀況實施剖析。

1 原材料

水泥是采用P.O 32.5 普通的硅酸鹽水泥，基本性能如表1 所示。

水是自來水，與相關規范的需求是符合的。并且骨料采取普通一般骨料，其技術指標如表2 所示。

2 研究措施

開始是在試驗室中采取小規模球磨設備對于粉煤灰實施相關磨細處理（對其磨細之后粉煤灰的技術指標如表3 所示），把不一樣細度（四類）粉煤灰摻進水泥混凝土當中實施強度以及工作性的測定工作。該次試驗中所采取水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1。經過對于摻粉煤灰細度的改變的時候對于水泥混凝土的強度以及工作性改變的規則進行相應測試，進而獲得粉煤灰的細度對于水泥混凝土的作用規則。

3 實驗的結果以及相關分析

水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1，粉煤灰是采取外摻方式，其中摻加量達到30%，而且該水泥混凝土的試件尺寸是150mm×150mm×150mm，其中混凝土工作性對采取坍落度措施實施相應測定工作，對于各類性能進行檢測的方式均依據相關規范需要的準則開展。

表1 水泥基本性能

表2 骨料的技術指標

表3 粉煤灰的技術指標

3.1 混凝土中粉煤灰作用的原理

水泥混凝土中粉煤灰的意義為形態效應以及微骨料效應。

第一方面，對于形態效應而言。經過顯微鏡進行觀察得到，粉煤灰顆粒中超過3/4 均為圓形微小的顆粒，其表面比較滑潤的，且質地比較密實，與玻璃球的形態比較相似。對水泥混凝土而言，水的應用量減少，造成混凝土的流動性將會極大提升。

第二方面，對于微骨料效應而言。由于混凝土中粉煤灰顆粒非常細小，在通過磨細處理之后粉煤灰這個顆粒細小特點將變得更為突出，這類粉煤灰的顆粒能夠對于混凝土當中細小的間隙進行填充，能夠明顯提升混凝土的強度。

3.2 粉煤灰的細度改變對于混凝土的強度作用

經過粉煤灰的細度改變，制作得到四類不一樣細度粉煤灰水泥混凝土的試件，對于混凝土的強度進行測定，混凝土的強度變動規律見圖1。

圖1 粉煤灰的細度對于強度作用

從圖1 中能夠得到，伴隨粉煤灰的細度逐漸增大，水泥混凝土強度將會慢慢提升，這說明粉煤灰的細度將會直接影響混凝土的強度，粉煤灰的細度愈大，則水泥混凝土將會具有更大的強度。其中關鍵原因是因為粉煤灰愈細，則微骨料效應將會更加突出，伴隨粉煤灰的細度逐漸增大，混凝土孔隙率將會愈小，而且密實度將會增加，進而使混凝土的強度慢慢提升。但在圖1 當中可以獲得，粉煤灰細度在75%～80%以及由80%～85%間的強度上升速度是緩慢，而且粉煤灰的細度在75%增加至80%的時候，其強度由31.5MPa 逐漸增加至34.6MPa，中間強度增加3.1MPa；而粉煤灰的細度由80%增加至85%的時候，其強度由34.6MPa 逐漸增加至38.2MPa，中間強度增加3.6MPa。不過粉煤灰的細度由85%增加至90%的時候，上升的速度將會突然下降，粉煤灰的細度增加5%漸增大，混凝土的內部空隙將會慢慢填滿，雖說粉煤灰的細度依舊增大，不過填筑空隙功能逐漸降低，因此強度增加將會慢慢放緩。

3.3 粉煤灰的細度變化對于工作性作用

確保水的使用量以及粉煤灰摻量一致的狀況下，經過粉煤灰的細度的改變，對于四類不一樣粉煤灰細度的混凝土工作性進行相應檢測，混凝土的工作性改變規律見圖2。

從圖2 中能夠得到，伴隨粉煤灰的細度逐漸增大，混凝土的工作性改變是比較突出的，這說明了粉煤灰細度對于混凝土的工作性產生比較突出作用。而且還能夠得到，粉煤灰的細度在慢慢增大的時候，混凝土的工作性將出現先增大后下降的規律。其原因為伴隨粉煤灰的細度逐漸增大，于形態效應影響之下，致密與圓形玻璃狀形態的粉煤灰使工作性有所上升。不過伴隨細度慢慢的上升，導致粉煤灰比表面積逐漸上升，于用水量固定的狀況下，該混凝土將會慢慢變得干澀，且工作性逐漸下降，因此粉煤灰的細度大于某一固定值之后，伴隨細度逐漸增大其工作性將會下降。從圖2 中能夠得到，粉煤灰的細度由75%增大至80%的時候，坍落度將在40mm 增大至55mm，而粉煤灰的細度由80%～85%的時候，坍落度由55mm 逐漸降低至50mm；而粉煤灰的細度由85%增加至90%的時候，混凝土工作性將會出現直線降低情況，坍落度由50mm 降低至20mm，這個時候混凝土工作性已難以使相關要求得到滿足。而且能夠顯示水的用量以及粉煤灰摻量不變狀況下，其粉煤灰細度具有最佳值，此時工作性是最好的。

圖2 粉煤灰的細度對于坍落度作用

4 結語

經過上述圖表以及實驗信息能夠獲得下述幾個結論：①確保工作性以及粉煤灰摻量一致的時候，伴隨粉煤灰細度慢慢增大，混凝土的強度將會慢慢增大，這說明粉煤灰的細度能夠直接影響混凝土的強度；②在確保用水量以及粉煤灰的摻量一致的狀況下，伴隨粉煤灰的細度逐漸增大，混凝土工作性將會先增大再下降，并且還說明粉煤灰細度有著最佳值，此次試驗中所應用粉煤灰細度最佳值為85%左右。