文章编号：1009-6825（2013）05-0098-02 关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响 收稿日期：2012-12-08 作者简介：张肖霞（1976-），女，助理工程师张肖霞 （山西路桥第二工程有限公司，山西临汾041051） 摘要：为了研究粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响，利用正交试验方法，制定试验方案，测定混凝土28d抗压强度，结果表明：粉煤灰掺量在5% 15%时，掺量越多，混凝土抗压强度越小；水胶比在0．35 0．45时，水胶比越小，混凝土抗压强度越大。 关键词：混凝土，粉煤灰，水胶比，抗压强度 中图分类号：TU528文献标识码：A 0引言 粉煤灰配合商品混凝土可以改善混凝土性能，粉煤灰在商品 混凝土中的广泛使用，带来了可观的经济效益和环保效益，特别 是在高速路发展上应用广泛。很多省份都在高速公路上修建了 大量的水泥混凝土路面，掺入粉煤灰能改善路面水泥混凝土的性 能，提高路面施工质量。因此，研究粉煤灰掺量对混凝土性能的 影响具有一定的现实意义。 1粉煤灰混凝土配合比的设计 1．1试配强度确定 与基准混凝土配合比设计的程序一样。 1．2各原材料的确定 1）计算粉煤灰混凝土中砂子用量时先假定碎石用量不变，混 凝土中砂用量m S按下式计算： m S =m S0 －（m c /p c +F/p f －m c0 /p c ）?p s 。 式中：m S ———基准配合比的砂用量； p s ———砂相对密度； m c ———基准混凝土的水泥用量； m c0 ———粉煤灰混凝土中水泥用量； p c ———水泥相对密度； F———粉煤灰混凝土中粉煤灰用量； p f ———粉煤灰相对密度，一般取2．2g/cm3。 2）粉煤灰混凝土的用水量的选取同基准配合比的用水量。1．3粉煤灰混凝土的理论配合比 根据计算得到粉煤灰混凝土配合比进行试配，在保证混凝土的和易性与水灰比不变的基础上进行配合比的调整，最后确定为其理论配合比。 注：根据不同掺量的粉煤灰，各原材料的数据如表1所示。 表1原材料配比表 组号粉煤灰掺量a水胶比b砂率c单位用水量d/kg·m－3 10．050．350．30190 20．050．400．32200 30．050．450．34210 40．100．350．32210 50．100．400．34190 60．100．450．30200 70．150．350．34200 80．150．400．30210 90．150．450．32190 2试件的制备和养护 2．1制备 1）将试模擦净，模板四周与底座的接触面上应涂黄油、紧密装配，防止漏浆。2）内壁均匀刷一层机油。3）称量模具质量并记录数据。4）试块用振动台成型时密实称量密实成型后的质量并记录数据。 2．2养护 标准条件下养护，龄期28d。 3粉煤灰混凝土的抗压强度 数据处理极差分析见表2。 表2数据处理极差分析表 组别 因素 再生骨料 掺量a 水胶比b砂率c 单位用水量d kg/m3 28d强度 MPa 1111157．0 2122254．1 3133348．4 42 12352．2 5223149．4 6231248．9 7313249．8 8321345．1 9332142．7 L1159．55158．43151．08149．1 L2150．58148．65149．05152．90 L3137．72140．08147．72145．85 K153．152．850．349．7 K250．149．549．651．0 K345．946．649．248．6 R7．26．21．12．4 由上述数据可见： 1）从表1可以看出，各个因素对抗压强度的影响次序为：a，b，c，d即粉煤灰掺量、水胶比、砂率、单位用水量，其中粉煤灰掺量影响最大。 2）由以上数据可知，第一组实测强度最高，它的粉煤灰掺量为0．05，水胶比为0．35，砂率为0．30，单位用水量为190kg/m3。这为此次试验的最优配合比。 54 52 50 48 46 抗 压 强 度 / M P a 051015 粉煤灰掺量/% 54 52 50 48 46 抗 压 强 度 / M P a 00.20.40.6 水胶比 图1不同粉煤灰掺量 对混凝土抗压强度的发展趋势 图2不同水胶比对 混凝土抗压强度的发展趋势 （下转第143页） · 89 ·第39卷第5期 2013年2月 山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．39No．5 Feb．2013
粉煤灰混凝土配合比设计 混凝土中掺人适量的粉煤灰，既可降低工程施工成本，改善混凝土的和易性、可泵性，增加混凝土的黏性，减少混凝土离析与泌水，又可使混凝土的凝结时间相对延长，坍落度损失减小，降低水化热，减少或消除混凝土中碱集料反应的危害。但也存在粉煤灰品质波动大，混凝土早期强度偏低的缺点。若在配合比设计时，对原材料、粉煤灰取代率及超掺量系数作正确选择，其混凝土能满足设计施工要求。本文论述桥梁结构中C25灌注桩、承台，C30墩帽及墩身，C40、C50后张法预应力混凝土箱梁的粉煤灰混凝土配合比设计，原材料选择及施工注意事项。 1 原材料 （1）粉煤灰：用于混凝土的粉煤灰按其品质分为I、Ⅱ、Ⅲ3个等级，主要技术指标见表1。 桥梁结构混凝土配合比设计时，选择I、Ⅱ级粉煤灰，其中I级灰用于强度大于40 MPa的混凝土，Ⅱ级灰用于混凝土强度等级小于C30的桩基、承台、立柱、墩台帽工程。 粉煤灰活性：粉煤灰越细，比表面积越大，粉煤灰的活性就越容易被激发，因此，所用粉煤灰越细，混凝土早期强度越高、耐久性越好。 粉煤灰烧失量对需水性影响显著，随粉煤灰烧失量增加，粉煤灰的需水量增加，当烧失量大于10%时，粉煤灰对流动扩展度无有利作用；粉煤灰含碳量增高，烧失量增大，在混凝土搅拌、运送、成型过程，粉煤灰更容易浮到表面，影响混凝土的外观与内在质量。另外，由于烧失量增大，还会降低减水剂的使用效果。 需水量与粉煤灰的细度、烧失量也有一定的关系，一般来说粉煤灰需水量越小，对混凝土性能越有利。粉煤灰越细，需水量越小；烧失量越大，需水量也越大。所以粉煤灰的需水量指标可以综合反映出粉煤灰的性能。 含水量过高，会降低粉煤灰的活性，直接影响使用效果。 SO3含量影响混凝土的强度增长极限和凝结时间，同时粉煤灰中SO3 含量过多还可能造成硫酸盐侵蚀。 （2）水泥：混凝土强度等级小于C30时，选用32．5或42．5的普通硅酸盐水泥；混凝土强度等级大于C30时，选用42．5或52．5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 （3）黄砂：满足Ⅱ类砂要求的条件下，优先选择级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂含泥量少，砂中石英颗粒含量较多，级配一般都能满足要求。山砂中含泥量较大，且含有较多风化颗粒，一般不能使用。砂的细度模数控制在2．4
粉煤灰在混凝土中的作用 粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒，亦称飞灰，其化学成分主要是SiO2（45～65%）、Al2O3（20～35%）及Fe2O3（5～10%）和CaO（5％）等，粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益 1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。 2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水
粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 3 掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度（28天以前）逐减，而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响：减少用水量，增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时，掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中，当Ca(OH)2薄膜覆盖
在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐级聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长，这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应，在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如，若按重量计用粉煤灰取代30％的水泥时，可使因水化热导致的绝热温升降低15％左右。众所周知，温度升高时水泥水化速
1)混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。 (5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。 两者的允许掺量不同：粉煤灰在水泥中的允许掺加量为20－40%，但在混凝土中最大掺量一般不超过35%；磨细矿粉在水泥或混凝土中的掺加量则可达20－70%。一些欧洲国家甚至允许掺到85%。 两者在混凝土中的掺加方式不同：粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保证混凝土强度达标；磨细矿粉则通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土，其强度仍然可以满足设计要求。 1、“单掺”矿粉时，可按等量取代原则并根据以下方法确定矿粉的合适掺量： (a)对于地上结构以及有较高早期强度要求的混凝土结构，掺量一般为20-30%； (b)对于地下结构、强度要求中等的混凝土结构，掺量一般为30-50%； (c)对于大体积混凝土或有严格温升**的混凝土结构，掺量一般为50-65%； (d)对于有较高耐久性能要求的特殊混凝土结构（如海工防腐蚀结构、污水处理设施等），掺量可达50-70%。 2、采用“双掺”粉煤灰和矿粉时，由于受粉煤灰掺量和质量波动的影响很大，只能根据上述基本原则，通过具体试验确定各组份正确的掺加量。
掺矿物掺合料混凝土配合比设计要求1．设计原则 掺矿物掺合料混凝土的设计强度等级、强度保证率、标准差及离差系数等指标应与基准混凝土相同，配合比设计以基准混凝土配合比为基础，按等稠度、等强度的等级原则等效置换，并应符合（普通混凝土配合比设计规程）（JGJ 55）的规定。 2．设计步骤 （1）根据设计要求，按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55）进行基准配合比设计； ）：（2）可按表10-41选择矿物掺合料的取代水泥百分率（β c ）表10-41 取代水泥百分率（β c 注：高钙粉煤灰用于结构混凝土时，根据水泥品种不同，其掺量不宜超过以下限制： 矿渣硅酸盐水泥不大于15% 普通硅酸盐水泥不大于20% 硅酸盐水泥不大于30% ），求出每立方米矿物掺合料混凝土（3）按所选用的取代水泥百分率（β c 的水泥用量（m ）： c m c＝m c0（1－βc）（10-16）
（4）按表10-42选择矿物掺合料超量系数（δ c ）； 超量系数（δ c ） 10-42 （5）按超量系数（δ c ）求出每立方米混凝土的矿物掺合料混凝土的矿物掺 合料用量（m f ）： m f ＝δ c （m c0 -m c ）（10-17） 式中β c 取代水泥百分率（%）； m f 每立方米混凝土中的矿物掺合料用量（kg/m3）； δc超量系数； m c0 每立方米基准混凝土中的水泥用量（kg/m3）； m c 每立方米矿物掺合料混凝土中的水泥用量（kg/m3）。 （6）计算每立方米矿物掺合料混凝上中水泥、矿物掺合料和细骨料的绝对体积，求出矿物掺合料超出水泥的体积； （7）按矿物掺合料超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量； （8）矿物掺合料混凝土的用水量，按基准混凝土配合比的用水量取用； （9）根据计算的矿物掺合料混凝土配合比，通过试拌，在保证设计的工作性的基础上，进行混凝土配合比的调整，直到符合要求； （10）外加剂的掺量应按取代前基准水泥的百分比计；
大掺量粉煤灰混凝土的研究进展 吴坤 1 前言 混凝土是当代世界上最重要的建筑材料之一,被广泛应用于房屋建筑、交通运输、水利设施等基础工程中,甚至海洋开发、航天工业等特殊工程中也有它的足迹,为人类文明与建设做出了巨大的贡献。 水泥作为混凝土的重要组分,在生产过程中会产生大量废气,每生产一吨水泥熟料则会同时排放一吨CＯ 气体,造成环境污染、温室效应等不利影响。再加 2 上,我国对水泥需求量逐年增加,当今世界发达的工业而产生的大量工业废渣，给环境造成极大的负担。因此,水泥的大量生产造成资源、能源与环境问题十分突出。考虑全球的可持续发展,迫切需要在混凝土中以辅助胶凝材料大比例替代水泥,其中以热电厂副产品粉煤灰是世界各国使用最多的一种首选辅助掺合材料。 目前,全世界粉煤灰年产量约为500亿吨。在我国粉煤灰是排放量最大的燃煤副产品之一,也是利用程度和利用水平最高的工业废渣之一，利用量排在世界各国前列,已广泛作为生产水泥基材料、烧结砖以及其它新型建筑材料制品的主要原材料。在所有粉煤灰应用中，它用在混凝土中不仅用量大，而且应用水平也比较高。在美国2０04年利用的粉煤灰中有5９%用在水泥及混凝土工程中,英国200３年利用的粉煤灰中71％用在水泥及混凝土工程中。 具有胶凝性质的粉煤灰作为矿物外加剂代替部分水泥配制高性能混凝土,在我国还有很大的发展空间和潜力。大力推广粉煤灰混凝土甚至大掺量粉煤灰混凝土,大幅度降低水泥熟料用量,有巨大的经济效应和社会效应及环境保护。 粉煤灰的主要作用可以包括以下几方面：1 ）填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层,由于粉煤灰的容重(表观密度)只有水泥的2／３左右,而且粒形好(质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠)，因此能填充得更密实,在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。2）对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀。当混
试验检测试题（矿物掺合料试验） 一、填空题（15题） 1、混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。 2、按TB10424规范中要求，预应力混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%。 3、拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰一般分为F类粉煤灰和C类粉煤灰。 4、胶凝材料是指用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰等活性矿物掺和料的总称。水胶比则是混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比。 5、测定试验样品和对比样品的流动度，两者流动度之比评价矿渣粉的流动度比。 6、矿渣粉活性指数试验是分别测定对比胶砂和试验胶砂的7d和28d抗压强度。 7、粉煤灰用于混凝土中有四种功效火山灰效应、形态效应、微集料效应、稳定效应。 8、粉煤灰的需水量比对混凝土影响很大除了强度外，还影响流动性和早期收缩，因此做好需水量比为混凝土试配提供依据。 9、测定试验样品和对比样品的抗压强度，采用两种样品同龄期的抗压强度之比来评价矿渣粉的活性指数。 10、矿渣粉28d活性指数计算，计算结果保留至整数。 11、粉煤灰的矿物组成结晶矿物、玻璃体、炭粒。
12、粉煤灰对混凝土性能的影响工作性、抗渗性、强度、耐久性、水化热、干缩及弹性模量。 13、筛网的校正采用粉煤灰细度标准样品的标准值与实测值的比值来计算。
14、粉煤灰细度筛工作负压范围4000-6000Pa，筛析时间为180秒，若有成球、粘筛情况可延长筛析时间1-3分钟，直到筛分彻底为止。 15、矿渣粉烧失量检测由于硫化物的氧化引起的误差，可通过检测灼烧前后的SO3来进行校正。 二、单选题（15题） 1、在粉煤灰化学成分中， C 约占 45%—60%。 A、Al2O3 B、Fe2O3 C、SiO2 D、CaO 2、A粉煤灰适用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。 A、Ⅰ级 B、Ⅱ级 C、Ⅲ级 D、以上说法都不正确 3、提高混凝土抗化学侵蚀性，最好的掺合料是C。 A、粉煤灰； B、磨细矿粉； C、硅灰； D、以上说法都不正确 4、矿渣粉的密度试验结果计算到第三位，且取整数到cm3，试验结果取两次测定结果的算数平均值，两次测定结果之差不得超过B。 A、cm3； B、cm3； C、cm3； D、以上说法都不正确 5、依据TB10424中规定，硅灰的检验要求同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每A t为一批，不足A t时也按一批计。 ，30 B. 60，60 ，120 D、以上说法都不正确 6、 B 方孔筛筛余为粉煤灰细度的考核依据。 μm B. 45μm μm D、以上说法都不正确 7、混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不宜大于B。 8、用于C50混凝土以下的C类Ⅱ级粉煤灰烧失量，不大于 D %。% B. 6% % D、8%
C40掺粉煤灰混凝土配合比设计 组员：熊景飞赵廷江贺亚光
主要内容 .1.设计依据 (3) .2.设计步骤 (3) .3.拌合物性能指标 (5) .4.结束语 (5)
设计依据 在充分考虑强度、工作性、耐久性、经济性和国家推出的“低碳减排”政策，我们最终选取超量取代法掺25%的粉煤灰和FDN 高效减水剂的配合比设计方案。 设计依据：《普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）》 《粉煤灰混凝土应用技术规范(GBJ146-90)》 《混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476）》 《普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081-2002）》 《混凝土塌落度的试验方法（JIS A1101-2005）》 《普通混凝土用砂石质量标准及检验方法（JGJ52-92）》 设计步骤 （1）基准配合比设计 备注：式中水泥强度等级值的富余系数按1.13计算 根据《普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000） 》，选取单位用水量为M W0 =215kg. 掺入外加剂为聚羧酸，减水率为28-30%；推荐参量为0.8～1.2%，含固量为22%。 减水按29%计算，掺入减水剂后用水量：215×（1-0.29）=152.7kg 水泥基准用量： =30% 砂石用量： 在不使用引起型外加剂时α可取1. 解得： 减水剂用量： 原材料 水泥 砂 卵石 水 减水剂 水灰比 单位用量kg/m3 381.8 558.3 1302.7 152.7 3.82 0.4 MPa f f k cu cu 9.49645.1,0,=+=σ40 .0,=+=ce b a o cu ce a f f f C W ααα3 '0/8.381/m kg C W m m w c =={ 00 0000001001 01.0?+==++++g s s s s s g g w w c c m m m m m m m βαρρρρkg m kg m g s 7.1302,3.55800==3 /82.3%18.381m kg m bs ≈?=s β
一、粉煤灰对混凝土的正面作用 (1)混凝土拌和料和易性得到改善 掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。 (2)混凝土的温升降低 掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。 (3)混凝土的耐久性提高 由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。 (4)变形减小 粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。 (5)耐磨性提高 粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。 (6)成本降低 掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。 二、粉煤灰对混凝土的负面作用 (1)强度发展较慢、早期强度较低 由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料，故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土，且粉煤灰掺量越高早期强度越低。但对于高强混凝土，掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢，故为保证强度的正常发展，需将养护时间延长至14d以上。 (2)抗碳化性、抗冻性有所降低 粉煤灰的二次水化使得混凝土中氢氧化钙的数量降低，因而不利于混凝土的抗碳化性和钢筋的防锈。而粉煤灰的二次水化使混凝土的结构更加致密，又有利于保护钢筋。因此，粉煤灰混凝土的钢筋锈蚀性能并没有比普通混凝土差很多。许多研究结果也不完全一致，有的认为钢筋锈蚀加剧，有的则认为钢筋锈蚀减缓。无论什么结果，掺加粉煤灰时，如果同时使用减水剂则可有效地减缓掺加粉煤灰所带来的抗碳化性减弱，从而提高对钢筋的保护能力。
粉煤灰烧结砖是一种良好的新型墙体材料，用于建筑物上，具有轻质、高强和保温、隔热的良好性能。研究表明，当粉煤灰掺入的质量比达到60%时，烧结普通砖（实心砖）的密度可小于1400公斤/立方米，抗压强度可达20－30兆帕，制品导热系数低，实心砖的热工性能可以和粘土或页岩、煤矸石多孔砖媲美，这些都是其它传统墙体材料不可比拟的。 通过大量消化使用粉煤灰生产烧结砖可有效的保护土地资源，有利于工业废弃物的回收利用，同时可以保护环境，节省能源，符合国家当前提出的建设节约型社会和循环经济政策，目前“禁实”工作已由170个城市开始推向全国各地作为一种利废节能的新型墙体材料，粉煤灰烧结砖的推广和使用呈现出快速发展的态势。 我国研究和生产粉煤灰烧结砖已有三十年的历史，高掺量粉煤灰烧结砖的出现还只是近十年内的事情，2002年在河北建设的国内第一条掺量90%以上的粉煤灰烧结砖生产线，标志着粉煤灰烧结砖的生产在我国已经朝着高掺量和超高掺量用灰方向发展，这一成果对我国粉煤灰综合利用和国内新型墙体材料的发展产生了极大的推动作用。粉煤灰是发电厂经过高温燃烧排放的一种固体废弃物，可塑性很差,由于尚有一定的剩余热量。最初是作为添加剂（内燃料和瘦化剂）受到制砖行业关注的，那时的掺灰量一般不超过30%，如今我们从利废这个角度将粉煤灰作为制砖的主要原料来进行研究和应用，首先粉煤灰的化学成分与粘土十分接近,用来做砖应该是可以的，但粉煤灰的矿物组成和物理性能与粘土存在着很大的差异，尤其在高掺量(质
量比50%以上)的情况下制砖，无论是原料的制备，成型还是坯体干燥，焙烧过程中，仍沿用过去粘土砖或煤矸石砖，页岩砖生产工艺和设备都会遇到一些技术难题，高掺量粉煤灰制砖已成为非粘土烧结砖技术研究的重点。 一、粉煤灰及混合料的基本性能要求 1、粉煤灰烧结砖的原料构成主要是粉煤灰和粘结料，粉煤灰应选用干灰或经脱水(含水率10%左右)的微细灰，粉煤灰颗粒越细越有利于掺配使用，目前选用的粘接料主要是粘土，页岩，煤矸石，淤泥或膨润土等。粘结料的可塑性指标是决定掺灰量大小的重要因素之一，粘结料塑性指数越高，粉煤灰掺兑量越大。 2、混合料的化学成分应符合制砖的基本要求。 3、粉煤灰必须掺兑一定数量高塑性粘结料才能制砖，粉煤灰混合料的塑性指数一般应大于7。 4、粉煤灰的发热量差异很大，高的可达1千多大卡/公斤，低的仅有几十大卡/公斤，粉煤灰须经过热值测定才能用来做砖，混合料(因粘接料中煤矸石也含有一定的发热量，故应测定混合料)的发热量以400--500大卡/公斤为最佳，因为这个范围内的热量与砖烧成所需要的热量基本相符。也就是常说的烧砖不用煤，如果粉煤灰发热量较高可以适当减少粉煤灰掺兑比例会对产品产量和质量产生严重影响，采用超热焙烧必须通过窑炉余热系统，将多余热量抽走用于房屋采暖。如粉煤灰自身热值低，就需要补充部分热量才能将砖烧成。二、原料制备、成型及技术装备
预拌混凝土生产与交付的质量控制 [摘要]本文根据多年商砼生产和交付的实践经验，论述了预拌混凝土从原材料进厂检验，配合比的设计、试配、确定，砂石上料，生产控制，出厂检验，运输控制，调度控制，交付控制，售前售后服务等过程的质量控制方法和应注意的事项。 [关键词]预拌混凝土生产与交付质量控制 前言随着社会的进步和科学的发展，预拌混凝土行业也得到了飞速发展。我们临沂市预拌混凝土企业从2004年的两家开始，到今年已经发展到二十多家，平均每年新建三家。在商砼起步的一、二年里，裂缝问题、强度不足问题、混凝土缓凝问题，坍落度损失过快问题都屡屡发生。为了使新建的商砼企业少走弯路，使老的企业之间互相学习，现把我们的混凝土质量控制经验和心得总结如下，有不足之处，敬请同行们批评指正。 1、进场原材料的质量控制 1.1对各种进场的原材料都要按产品标准进行严格的检验，检验 合格后才能使用。对检验不合格的材料必须退货。 1.2 砂石进场后可由司磅员先进行目测检验，检验项目如下：（1）砂子的粒径是否符合中砂要求，石子粒径是否符合5～25或5～31.5㎜连续粒级要求。 （2）砂石中是否含有泥块、石块或其他杂质。 （3）石子中针片状颗粒是否含量过多,是否含有较多的页岩或带泥的黄皮颗粒。 （4）砂子中是否含有过多的卵石颗粒(大于9.5㎜)，超过15%的应退货。 1.3 对于确定使用的水泥、粉煤灰、矿粉和膨胀剂等胶凝材料一定要选用产品信誉好、生产规模大的厂家，因为这些材料的检验结果需要28天后才能报出，如果等到检验合格后再使用，会占用大量的料仓，这是不现实的。对上述材料的检验可遵循以下原则：
（1）用量小的可每批进行抽样检验。用量大的水泥可每周抽样一次进行检验，以掌握控制该产品的质量趋势和稳定性。 （2）水泥要重点检验其强度、标准稠度和凝结时间、安定性。当水泥的标准稠度用水量超过145mL时，在做胶砂强度检验时应检测胶砂流动度是否达到180㎜，若达不到180㎜时应增加胶砂的用水量，然后按此加水量搅拌胶砂，成型试件，标养后检验其强度。 （3）粉煤灰要重点检验其细度和需水量比。 （4）膨胀剂要重点检验其细度、强度、限制膨胀率和混凝土外加剂的适应性。 （5）矿粉要重点检验其细度、活性指数。 1.4泵送剂与水泥的适应性是一个非常敏感的检验项目。不同厂家、不同品种、不同批次、甚至是同一批次的水泥而只是在不同时间使用，它与泵送剂的适应性都可能出现不同的结果。因此，泵送剂进站后必须先取样进行减水率、混凝土坍落度经时变化量、拌合物的和易性检测，合格后方可卸货。否则就立即退货。拌合物的和易性检验：可观察提起坍落度筒后混凝土是否易于流动，砂浆包裹着石子是否严密，拌合物停止流动后是否会呈现轻微的亮光。是者为和易性良好，否则为和易性差。和易性差的混凝土不易泵送，不好浇筑，还会降低混凝土强度。 2、混凝土配合比的确定 2.1 原材料的选用：应优先选用P.O42.5级水泥；Ⅱ级粉煤灰（Ⅰ级更好）；5～25连续粒级的碎石；二区中砂（河砂），若当地只有粗砂时可增加砂率；矿粉可选用S95级或S105级；膨胀剂必须选用限制膨胀率达到标准要求，并且与混凝土外加剂的适应性良好的产品（许多小厂的膨胀剂的限制膨胀率都不合格）。 2.2 混凝土配合比的设计：按《混凝土配合比设计规程》进行初步计算，在计算时需要注意以下几项参数的选用：
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/025586098.html, 大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用分析 作者：陈华 来源：《商品与质量·消费视点》2013年第08期 摘要：大掺量粉煤灰混凝土指的是在混凝土中掺入粉煤灰，以此来代替部分水泥，从而 可以在一定程度上降低工程的造价。除此之外，相比传统的混凝土，在性能上有了一定的改善和提高。大掺量粉煤灰混凝土适应了现代社会的发展，具有环保性、耐久性、经济性、高性能等优点。本文主要介绍了大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用历史、现状和发展趋势，并且详细探讨了大掺量粉煤灰高性能混凝土的特性，最后介绍了其社会经济效益、应用情况和存在的问题[1]。 关键词：大掺量粉煤灰；高性能混凝土；应用分析 一、引言 随着社会的发展，现代混凝土的相关技术也有所发展，相比于传统的水泥、集料、水和外加剂等混凝土的掺合料，粉煤灰作为混凝土的掺合料，具有很多明显的优势。粉煤灰高性能混凝土是在混凝土中掺入粉煤灰，代替了部分水泥，降低了工程造价，并且具有耐久性。随着能源工业的不断发展，对粉煤灰的需求也不断增加，因此粉煤灰的产量逐渐增大。通过其在工业上的应用，明显地可以看出粉煤灰高性能混凝土比普通混凝土更加经济，并且耐久性好、品质高，基于此，大掺量粉煤灰高性能混凝土在现代工业中应用越来越广泛。 我国的粉煤灰混凝土技术最早是在五十年代开始发展起来，在1954年国家财经委制定了关于建设工程中水泥的一些规定，其中确定了将粉煤灰掺入水泥熟料中生产水泥，掺量在百分之十五到百分之二十之间。之后粉煤灰混凝土在工程中的应用实践越来越广泛。近些年来，国家对于建筑工程中粉煤灰混凝土的应用先后制定了更多的国家标准和规定，比如《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005、《粉煤灰混凝土应用技术规程》GBJ146-90、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86等[2]。我国粉煤灰混凝土的研究应用的主要特点 是起步较早，但是开发较晚，不过从总体上看，具有比较迅速的发展趋势，发展前景十分广阔。 二、粉煤灰高性能混凝土的特性 大掺量粉煤灰高性能混凝土与传统的混凝土相比，具有十分明显的性能优势，在工作性、耐久性以及力学性能上都表现出了一定的优势。在建筑工程中的实践表明，大掺量粉煤灰高性能混凝土在和易性、流动性和泵送性、泌水性上都提高了混凝土的性能，并且降低了混凝土的水化热。下面针对大掺量粉煤灰高性能混凝土的这些特性进行简单的介绍。 1.提高了混凝土的和易性
粉煤灰在混凝土中的适宜掺量 1.4.1粉煤灰适宜掺量 （1）在低水胶比条件下，水泥水化条件相对改善，因为粉煤灰水化缓慢，使混凝土的水灰比增大，水泥的水化程度因而提高，这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大。愈加明显。例如：原水泥用量300kg/m3，用水量180kg/m3，水灰比为0.6；掺加30%粉煤灰后为：水泥210kg/m3，粉煤灰90kg/m3，水如果仍然为180kg/m3，这时由于粉煤灰水化缓慢，待水泥水化析出Ca(OH)2后才能二次水化，这时水泥为210kg/m3，水仍为180kg/m3，即水灰比增大为0.857，水泥水化程度提高了。 （2）粉煤灰掺量大30%~45%后，混凝土数小时坍落度几乎无损失，长途运输仍能达到自密实的效果，达到用水量降低，水胶比减小，泌水率减小，密实度提高，生产出高抗渗、耐久性有两的混凝土。 （3）P.O32.5级水泥可掺到35%,P.O42.5级水泥可掺到45%左右，粉煤灰取代水泥率一般在15%~35%为宜，普通混凝土取代率最大界限为P?Ⅰ、P?Ⅱ水泥取代率为30%~50%，P?O水泥取代率为25%~40%，P?S水泥取代率为15%~20%。预应力混凝土P?Ⅰ、P?Ⅱ水泥取代率不大于25%，P?O水泥取代率不大于15%，P?S水泥取代率不大于10%。 增钙粉煤灰取代水泥可在30%~50%或更多，中、低等级混凝土可取代更多的水泥，例如C30混凝土，水泥用量为150~240kg/m3，如果粉煤灰和矿粉复掺，水泥的用量会更低。 （4）粉煤灰化学活性相对较低，对混凝土早期强度影响较大，尤其在掺量较高的情况下，影响更大。为了弥补此缺陷，在加入粉煤灰的同时，再掺入活性较高的磨细矿渣粉，可提高其火山灰效应，增加体系中微粒之间的化学交互、诱导和激发作用，又提提高了分体的化学活性，两种掺合料复合后，可使其取长补短，在混凝土强度发展上有一定的作用，产生单一材料不可能有的优良效果，发挥更大优势，弥补单掺粉煤灰混凝土早期强度低的缺点。 （5）粉煤灰和磨细矿粉复掺后，共同发挥了两种材料的火山灰效应、形态效应和微集料效应的叠加作用，更有效地提高混凝土品质和改善其它各种性能，例如混凝土和易性、粘聚性、可泵性等会更好，减小混凝土坍落度损失；硬化后混凝土结构会更加密实，混凝土早期强度会得到提高，抗冻、抗渗及耐化学腐蚀等会更有显著的改善，还能有效地降低混凝土的生产成本。一般复掺比例为粉煤灰10%~30%，磨细矿粉渣20%~40%，复掺最大掺量宜为30%~50%。 1.4.2粉煤灰应用 配制泵送混凝土，大体积混凝土，抗渗、抗冻、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土，蒸养混凝土，轻骨料混凝土，地下工程混凝土，水下工程混凝土，压浆混凝土及碾压混凝土等均宜掺加粉煤灰，而粉煤灰可与各种外加剂同时使用，其适应性及合理掺量应由试验确定。一般中低强度混凝土，泵送混凝土、大体积混凝土，水下、地下混凝土使用普通水泥，其最大取代量为45%左右，在有外加剂和激发剂掺加条件下，最大掺量可达到60%以上；与高效减水剂、引气剂复合使用，对于C40混凝土可取代水泥70%左右。 （1）大体积混凝土掺入粉煤灰或再掺入磨细矿粉，可改善混凝土工作性能；可减小混凝土水化热，降低或延迟热峰出现的时间，有利于避免或减少温度裂缝；矿渣和粉煤灰复掺到混凝土中，是非常理想的掺合料组合。大体积混凝土掺入膨胀剂后，再掺入粉煤灰和缓凝剂减水剂，同样可以降低混凝土水化热引起的温度梯度，从而减少和防止温度梯度的出现。试验表明，在掺加膨胀剂的同时，适当再掺加粉煤灰可以进一步提高混凝土的抗裂性能和混凝土的体积稳定性。但掺量不能过大，以10%左右为宜，因为粉煤灰能降低膨胀量，抑制膨胀剂性能的发挥，它消耗了Ca(OH)2，使钙矾石的形成速度减缓。对于大体积混凝土，当粉煤灰掺量达到25%时，对混凝土温升影响明显降低。当掺量达到30%以上时，比不掺时温度降低5~7℃。
C25水下掺粉煤灰混凝土配合比计算书 一、配合比设计依据 1、《安徽省巢湖市北外环路工程施工招标文件》 2、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000） 3、《公路桥涵施工技术规范》 4、《现代混凝土配合比设计手册》 二、设计要求 1、设计砼强度等级：25Mpa； 2、设计砼坍落度要求：18-22cm 三、拟使用工程项目和部位 桥梁桩基 四、运输工具：砼罐车 五、浇筑方法：采用导管法，无振捣施工，导管直径为250mm 六、原材料技术要求 1、碎石产地：巢湖含山石料厂，粒径：4.75-26.5mm连续级配； 2、砂产地：巢湖东坝口砂站； 3、水泥厂家：铁鹏水泥厂，品种标号：铁鹏水泥P .042.5级； 4、水：符合饮用水标准。 七、配合比设计过程：： (一) 初步确定混凝土各组成材料用量： 1、C25水下砼基准配合比： 水泥:水:砂:碎石:外加剂 =390：195：762：1053：3.510 2、按所取的粉煤灰取代水泥百分率=20%，计算每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量C： C=C0 *(1-βc)=390×（1-20%）=312(kg/m3) 8、选取超量系数δc=1.2，计算每立方砼的粉煤灰掺量F：
F=1.2×（390-312）=93.6(kg/m3) 9、粉煤灰超出的体积，扣除同体积细集料用量 S=762-（390×20%×1.2-390×20%）/2.2×2.6=744(kg/m3) 10、确定外加剂用量（减水剂JM-Ⅵ型） 减水剂用量：1.0%×C=1.0%×(312+93.6) =4.056(kg/m3) 11、确定初步试验配合比： 水泥:水:砂:碎石:粉煤灰:外加剂 =312:195:744:1053:93.6:4.056（kg/m3）（二）试拌，调整： 1、经过试拌，坍落度不满足要求，调浆5.7%，βs=43% C=312（1+5.7%）=330(kg/m3) W=（330+93.6）/0.48=203(kg/m3) S=(2424-330-93.6-203)×43%=773 G=1024 测得坍落度T=195mm，满足设计要求；实测湿表观密度P=2435kg/m3，无需调整。 2、根据基准配合比，保持用水量不变，调整水灰得出两个辅助配合比分 别为： （1）w/c =0.53 水泥:水:砂:碎石:粉煤灰:外加剂 =289:203:791:1048:93.6:3.826（kg/m3）T=205mm；实测湿表观密度P=2430kg/m3，无需调整。 （2）w/c =0.43 水泥:水:砂:碎石:粉煤灰:外加剂 =378:203:752:997:93.6:4.716（kg/m3）T=190mm；实测湿表观密度P=2442kg/m3，无需调整。
大掺量粉煤灰在混凝土中的应用 一、大掺量粉煤灰混凝土定义： 将粉煤灰看着一个独立组分，而不是水泥的替代品，以工程设计与施工及环境的要求为基准，而不是以不掺粉煤灰的混凝土为基准，进行混凝土设计、生产、浇筑和养护。 二、粉煤灰在混凝土中的适用环境和作用 1、水胶比：当采用适合的材料与良好的*作，以水泥用量为300-350kg/m3,水灰比0.45-0.55范围，可以制备出28天抗压强度为35-40MP（即目前最常用的C30级），在大多数环境条件下呈现足够低的渗透性和良好耐久性的混凝土。如果胶凝材料再少、W/C再大，则会出现孔隙率大、抗渗性不良等问题。 2、温度：掺有大量粉煤灰的混凝土，不仅温度收缩因温升降低可以明显减小，而且由于粉煤灰的初期水化缓慢，可以使低水胶比混凝土开始硬化时的实际水灰比增大，使水泥以及膨胀剂具有良好的水化环境。同时，与纯水泥混凝土一样，掺粉煤灰的混凝土由于水泥的水化随本体温度的升高而加快，因此强度发展也要加快，大掺量粉煤灰混凝土的强度发展在低水胶比的条件下，很快通过最初的缓慢凝结与硬化期，强度的发展迅速加快。试验表明：与实际结构物浇筑的硅酸盐水泥混凝土相比，掺30%粉煤灰后，不仅温升可以降低近10度，使温度收缩和开裂的危险减小，同时由于温升的作用，其抗压强度在3天前早已超过了硅酸盐水泥混凝土。 3、湿度：与普通水泥混凝土不同，掺粉煤灰混凝土，尤其是大掺量粉煤灰混凝土的水灰比足够大，即混凝土体内有充足的水分供水泥与粉煤灰水化，所以对这种混凝土的养护，需要有别于普通混凝土：不要湿养护，尤其不要早期浇水或浸水，否则会使表层混凝土的水灰比增大，对强度和抗渗透、耐磨耗等性能带来十分不利的影响。大掺量粉煤灰混凝土需要在浇捣后及时覆盖，避免其因水化较缓慢，向外界蒸发水分的时间较长、蒸发量也大，造成表面疏松、强度和抗渗透性下降。 4、稠度：粉煤灰混凝土，尤其是大掺量粉煤灰混凝土的外观十分粘稠，使其在运输和浇筑过程不易离析，对改善均匀性有明显好处。由于粉煤灰的滚珠效应，掺粉煤灰混凝土有较大的有效振捣半径，易于振捣密实。 通过以上分析得出：较低的水胶比、较高的温度，以及及时地覆盖而不是湿养护，是粉煤灰在混凝土中的适用环境。要获得这样的环境，必须采用大掺量粉煤灰混凝土。大掺量粉煤灰混凝土的抗裂性能优异无可怀疑，但现行规范的掺量限制不利于发挥粉煤灰的作用。 三、现行规范掺量的限制 一定范围里，是混凝土的水胶比，而不是粉煤灰的掺量决定使用效果。目前许多规范中规定的钢筋混凝土中粉煤灰掺量限制（例如25%以内），对配制中低强度的混凝土来说，恰恰是最不利于发挥粉煤灰作用的粉煤灰范围。因为粉煤灰水化缓慢，生成物少，粉煤灰混凝土适宜的水胶比在0.4以下；普通混凝土常用的0.5左右水灰比条件下掺10-20%粉煤灰，即使同时掺有高效减水剂，一般水胶比仍需维持在0.4以上。但是如果继续增大粉煤灰掺量，由于粉煤灰表观密度约只有水泥的2/3，拌合物浆体含量的增大就可以产生降低水胶比的作用。
粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量
粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量 粉煤灰是制作水泥的一种原材料，具有一定的活性。在水泥混凝 土中掺一定量的粉煤灰，既可以替代一部分水泥，节约成本，又能增 加和易性，减少泌水、离析现象，改善混凝土的性能。具有缓凝、减 水，提高密实度和后期强度，降低水化热，抑制干裂、收缩，增强抗 酸碱反应能力的作用。近年来已在国内外引起广泛的关注，并得到大 量的推广应用。但是在混凝土中掺多少粉煤灰才能取得最佳效果呢? 到目前为止，还没有较完善的理论体系。 八十年代以来，我国已对粉煤灰混凝土做了一定的研究、应用， 并制定了一些规范。如《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》 JGJ28-86, 《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90等，对粉煤灰 应用作了初步规定，制定了最大替代水泥量。见下表： 粉煤灰最大替代水泥量% JGJ28-86 N0-01
粉煤灰最大替代水泥限量% GBJ146-90 N0-02 粉煤灰超量系数GBJ146-90 N0-03 在国标GBJ146-90中规定各级粉煤灰适用范围如下： 1、Ⅰ级粉煤灰适用于跨度小于6米的预应力混凝土好钢筋混凝土。 2、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。 3、Ⅲ级粉煤灰适用于无筋混凝土。 4、C30及其C30以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，对于预应力混凝土、钢筋混凝土，设计强度等级在C30及其C30
以上的无筋混凝土所有粉煤灰，经试验论证，可采用上述规定低一级的粉煤灰。 国外的粉煤灰掺量，主要有70～120kg/m3，50～150kg/m3。欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究，我国起步较晚，有关研究不多，常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用，并积累了不少经验。我们经过大量试验、应用，发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。掺量在50～～130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大，早期强度降低有限。但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。在实际应用中，切入原材料理念，选用固定掺量法较易掌握，即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法，欧、美国家大多采用固定掺量法。现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点： 1、最佳掺量与塌落度的关系 在同强度等级条件下，随着塌落度增加，为了确保和易性、工作度，细集料和粉集料比例则应相应增大。我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系，以C20砼为例，两者趋于线性关系，见下图：