論粉煤灰燒失量對混凝土強度的影響

王剛

烏魯木齊鐵能工程檢測有限公司 新疆烏魯木齊 830016

粉煤灰作為摻合料加入混凝土中可改善混凝土的部分性能，比如說和易性。混凝土的和易性受混凝土水泥漿體的體積、水膠比、砂石級配、形狀規格、空隙率等各類因素的影響。摻用粉煤灰對混凝土的明顯好處是可以增大漿體的體積，有效填充骨料之間的間隙，包裹骨料顆粒，并起到潤滑作用，使混凝土具有更好的流動性、粘聚性等。并且粉煤灰可有效的防止混凝土的泌水。主要是因為粉煤灰摻入混凝土中可以作為細骨料中細屑的一種補充，阻止漿體中泌水渠道的連續性。同時粉煤灰作為水泥的取代材料在同樣的坍落度要求下會使混凝土的用水量有不同程度的減少，因而摻用粉煤灰對防止混凝土的泌水是有著積極作用的。

1 概述

近年來，隨著鐵路行業的不斷發展，特別是高鐵建設的快速發展，所用混凝土強度也越來越高。而高強高性能混凝土技術是當鐵路建設行業的一個熱門研究點，研究他的目的是在現有混凝土配制水平基礎上，通過選用高質量的水泥、高質量的摻合料以及高性能外加劑等合理匹配，使鐵路混凝土具備宜于澆筑、振搗的性能；使之耐久性能和力學性能能發揮到最大；同時使有效的降低混凝土的水化熱，穩定性強，減少裂縫的出現，并在各種復雜的環境等級下使壽命變得更長的耐用性。

市場上我們常見的混凝土摻合料有粉煤灰、礦粉、石灰石等。而我國鐵路工程建設領域選用的混凝土摻合料是粉煤灰、礦渣粉等。粉煤灰，是火力發電廠將煤燃燒后進行發電，燃煤燃燒后收集起來的廢灰，是火力發電廠排放的廢棄物。而且火力發電廠對怎么處理這些廢棄物比較頭疼。伴隨著我國電力工業的蓬勃發展，火力發電廠的所產生的粉煤灰越來越多，業已成為我國當前排量較大的廢棄物污染源之一。如果產生的粉煤灰不采取有效的處理措施而直接堆砌，就會會產生揚塵，進而污染我們的大氣；如果排入水中會造成河流污染，造成生物大量死亡。

從另一方面來說，粉煤灰可資源化利用，變廢為寶作為摻合料。現如今，工程上已將粉煤灰利用起來，尤其是鐵路工程，對粉煤灰的需求量極大。粉煤灰既對混凝土的部分性能有明顯的改善作用，又能提高混凝土后期強度。在鐵路工程的帶動下，房建工程、各類公路建設工程也開始大量采用粉煤灰。

粉煤灰作為摻合料加入混凝土中可改善混凝土的部分性能，比如說和易性。混凝土的和易性受混凝土水泥漿體的體積、水膠比、砂石級配、形狀規格、空隙率等各類因素的影響。摻用粉煤灰對混凝土的明顯好處是可以增大漿體的體積，有效填充骨料之間的間隙，包裹骨料顆粒，并起到潤滑作用，使混凝土具有更好的流動性、粘聚性等。并且粉煤灰可有效的防止混凝土的泌水。主要是因為粉煤灰摻入混凝土中可以作為細骨料中細屑的一種補充，阻止漿體中泌水渠道的連續性。同時粉煤灰作為水泥的取代材料在同樣的坍落度要求下會使混凝土的用水量有不同程度的減少，因而摻用粉煤灰對防止混凝土的泌水是有著積極作用的[1]。

鐵路工程建設上大量使用的粉煤灰主要是I級灰和II級灰，區別主要在細度、燒失量、需水量比等指標上。粉煤灰是作為一種膠凝材料，用來取代部分水泥，減少水泥用量，降低成本，而其本身的各項技術指標對混凝土都將產生不同的影響。以鐵路工程為例，《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》TB10424-2010中規定了F類I級粉煤灰燒失量≤5%，F類II級粉煤灰燒失量≤8%。燒失量的大小，對混凝土強度也有著巨大的影響。為了驗證此命題，我專門做了比對試驗。

2 比對驗證試驗

2.1 選用材料

（1）水泥：選用天業集團生產的P·O42.5低堿水泥。所有指標均符合《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007及《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》TB10424-2018標準的規定。

（2）粉煤灰：受本人所從事的鐵路工程原材料實際情況影響，只有一種規格粉煤灰，因此選用國電克拉瑪依發電有限公司生產的F類II級粉煤灰。所有指標均符合《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》TB10424-2010的規定。選用的粉煤灰，細度、需水量比基本相同而燒失量明顯不同的粉煤灰。粉煤灰具體物理指標為：A粉煤灰細度為18.2%，需水量比102%，燒失量2.75%；B粉煤灰細度為18.1%，需水量比102%，燒失量5.83%；C粉煤灰細度為18.2%，需水量比102%，燒失量7.77%。

（3）砂：選用塔城正鑫砂石料廠生產的II區粗砂，細度模數為3.1。

（4）石子：選用塔城正鑫砂石料廠生產的5-31.5mm碎石。

（5）水：為了試驗的嚴謹，選用蒸餾水。

2.2 試驗配比

試驗各材料按照水泥：粉煤灰：砂：碎石：水=1:0.43:3.12:3.82:0.70的比例進行拌制C30混凝土，試配強度為38.2MPa。依據《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》TB10424-2018標準要求，粉煤灰替代水泥用量的摻量為25%。

試驗溫度20±2℃，濕度控制在50%以上，在此環境條件下，將拌制好的混凝土成型標準養護56d。

抗壓強度結果為：A粉煤灰抗壓強度為43.9MPa；B粉煤灰抗壓強度為31.3MPa；C粉煤灰抗壓強度為20.7MPa。

3 試驗結果分析

在試驗過程中，發現隨著粉煤灰自身燒失量的增大，混凝土的流動性變差，混凝土的坍損也隨之增大。由此根據試驗結果，可以得出以下結論：①相同配合比、相同各種原材料的情況下，粉煤灰中燒失量增大，混凝土各項性能明顯變差。②相同配合比、相同各種原材料的情況下，粉煤灰中燒失量增大，56d混凝土抗壓強度降低比較明顯。③同配合比、同原材料的情況下，當粉煤灰的燒失量＜5%，混凝土各項性能較好，混凝土強度。當粉煤灰的燒失量≤5%且≤7%時，混凝土各項性能明顯下降，56d混凝土強度降低且達不到試配要求。當粉煤灰的燒失量＞7%時，混凝土的流動性變得很差，且56d混凝土強度達不到設計要求。因此，鐵路混凝土對粉煤灰燒失量指標控制是有一定道理的，對粉煤灰的燒失量的嚴格，對鐵路混凝土各項工作性能及強度有著比較積極的作用。

4 結語

由于粉煤灰各項指標對混凝土強度都有著影響，比如細度、需水量比等不同，最后對混凝土強度影響也不同，因此，對粉煤灰研究要系統的進行。本文只是從燒失量大小這一方面對混凝土強度影響進行研究，從而得出的結論，因此，有著諸多的不足。但是在實際應用過程中，對粉煤灰各項指標都對嚴格控制，才能使發揮出粉煤灰對混凝土強度的積極作用。