粉煤灰添加到水泥、混凝土
中的主要作用
云景公司粉煤灰的基本物理特性及化学成分：
1、水泥中添加粉煤灰的作用
粉煤灰掺到水泥中最主要的作用是降低水泥制造成本。水泥是由熟料加入一定数量的混合材和缓凝剂（石膏）研磨而成的，其中石膏缓凝剂的作用就是延长水泥的凝结时间，否则现场很难施工，没等操作好水泥就结成一块。水泥中掺入混合材是为了降低水泥成本及强度，如果不掺入一定数量的混合材的话，那么水泥的成本及强度将很高。并且我们民用工程上需要不了那么高的强度。所以，生产水泥时掺入一定数量的混合材（工业废矿渣、粉煤灰、煤渣、石灰石等活性和非活性混合材），这样既不影响水泥的使用功效又能降低制造成本。
水泥中掺入粉煤灰有如下功效：
（1）、降低水泥成本
（2）与水泥颗粒形成连续的颗粒级配，起到“润滑”的作用（3）改善混凝土的工作性
粉煤灰的添加不能增加水泥的强度，反而是降低，但是由于目前熟料28d抗压强度普遍在60MPa左右，市场上需求最大的P.O 42.5水泥国标要求是42.5 MPa以上，因此水泥厂会掺入部分粉煤灰（国标规定P.O 42.5中粉煤灰应不超过20%）。
（4）水泥生产中作活性混合材料的粉煤灰分级标准
2、混凝土中添加粉煤灰的作用
粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的
腐蚀等作用。
(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。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。
（7）拌制水泥混凝土和砂浆时，作掺合料的粉煤灰成品分级标准
3、混凝土实心砖中添加粉煤灰的作用
粉煤灰混凝土实心砖是以粉煤灰、水泥、砂石为主要原材料，按比掺配，混合均匀，用水适度湿化，经坯料制备、搅稠捏实、液压挤出成型自然养护而成。其生产工艺与混凝土多孔砖相似，
外形尺寸与烧结实心砖相同。它是一种节能环保的新型墙体材料，产品性能良好，适用范围广泛。粉煤灰的掺入具有以下作用。
（1）含活性SiO2，具有火山灰作用和潜在水硬性，能水化生成水化硅酸钙凝胶，可减少胶凝材料用量（气候较冷的地方使用）。
（2）能提高以水泥为胶凝材料的制品后期强度，控制碱-集料反应。
（3）降低水化热，减少受热体积和干燥收缩率。
（4）减少泌水和离析现象，改善和易性，增强产品抗压、抗折、抗拉强度，提高砌体工程质量。
（5）砖体强度达MU10以上，能增强砌体的结构力，用它砌筑的墙体强度与用黏土实心砖基本相同。
（6）粉煤灰容重较小，可减轻制品的重量，具有一举多得的优越性。①可节约资源，降低能耗，减少运输量，减轻建筑自重。②不烧煤，不用黏土，可节约能源、耕地。③消除污染，保护环境。
4、粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂
粉煤灰具有良好的物理化学性质，能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土，弥补其酸瘦板粘的缺陷，粉煤灰中含有大量枸溶性硅钙镁磷等农作物所必需的营养元素，故可作农业肥料用。
粉煤灰是一种放错地方的资源，粉煤灰可用作水泥、砂浆、
混凝土的掺合料，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路；构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填；也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料。
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
粉煤灰对混凝土性能影响 粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能，并且对混凝土的性能有很大的影响！ 1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响 1.1提高混凝土的强度 虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。 混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。论文发表。粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。这些都有效提高了混凝土的流动性。由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。 1.2对水泥水化的影响 水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低，但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。粉煤灰的掺入加速了硅酸盐水泥的水化速度，却减缓了水泥—粉煤灰体系的水化进程。 这主要是粉煤灰取代水泥导致水泥熟料减少，有效的水灰比增大而产生的稀释作用，稀释作用促进了水泥熟料的水化。此外粉煤灰的二次水化效应使得粉煤灰于Ca(OH)2发生化学反应形成低钙硅比的水化硅酸钙，水化铝酸钙和水化硫酸钙，在粉煤灰颗粒表面形成了薄层C-S-H凝胶，增大了化学结合水量。但是，粉煤灰取代了部分的水泥，减少了水泥—石灰石粉体系中水泥熟料的含量，导致了体系的水化速度减慢，化学结合含水量的降低。 因此，粉煤灰对结合含水量的影响可以归结为两个方面：意识粉煤灰消耗水泥的水化产物Ca(OH)2，形成C-S-H凝胶，并且粉煤灰对新拌浆体中的水泥颗粒的分散，解聚作用能够促进水泥的水化，增加结合水的含量，即正效应；二是，水泥含量随着粉煤灰的掺量的增加而降低，水泥水化结合水含量也相应的减少，即负效应！ 2.粉煤灰对混凝土孔隙率的影响 粉煤灰的掺入能够有效的降低混凝土的总孔隙率，但是28d时，随粉煤灰掺入量的增加，混凝土中大孔（孔径在30nm以上）孔隙率占总孔隙率的比例有所增加。随龄期的增加，粉煤灰混凝土中总孔隙率和大孔于总孔德比例下降的较普通混凝土明显。论文发表。论文发表。28d时，粉煤灰掺量增加，混凝土强度有所下降，这主要是由于粉煤灰混凝土中大孔比例增加所致。随龄期的增加，粉煤灰混凝土的强度将会超过普通混凝土。粉煤灰掺入混凝土中，参与二次水化反应，填充与水化产物间，降低了混凝土孔隙率，提高了混凝土的密实性，强度也提高了 3.需注意的几个问题 3.1粉煤灰在混凝土中的适宜掺量
广东建材２００８年第４期 １前言 粉煤灰又称飞灰，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉 中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面积在２５００～７０００ｃｍ２／ｇ，尺寸从几百微米到几微米，通常为球状颗粒，我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：ＳｉＯ２４０％～６０％；Ａｌ２Ｏ３１５％～４０％；Ｆｅ２Ｏ３４％～２０％；ＣａＯ２％～７％；烧失量３％～１０％。此外，还有少量的Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓ、Ｋ、Ｎａ等氧化物。我国是产煤和烧煤大国，火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计２００５年排粉煤灰量约２亿吨左右，如果这些粉煤灰得不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。从目前有关资料来看，粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用，是最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途径。至今比较成熟的技术和已建成生产线的有：粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可见，开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义，配 制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一［１］ 。 ２粉煤灰的主要性质 ２．１火山灰效应 粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为５０％～８０％，是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成部分，其含量越多，活性越高，其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大，键能很高，因而在通常状态下，粉煤灰所表现出的活性很低。粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中，ＯＨ－
离子打破了Ｓｉ－Ｏ，Ａｌ－Ｏ键网络，降低了硅氧、铝氧聚合度，并与水泥水化产生的Ｃａ（ＯＨ）２发生反应，生成水化硅酸钙 和水化铝酸钙，其化学方程式： ＸＣａ（ＯＨ）２＋ＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ→ＸＣａＯ?ＳｉＯ２?ｎＨ２Ｏ ＹＣａ（ＯＨ）２＋Ａｌ２Ｏ３＋ｍＨ２Ｏ→ＹＣａＯ?Ａｌ２Ｏ３?ｍＨ２Ｏ 粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为：①反 应是缓慢的，所以放热速率和强度发展也相应较慢。②反应消耗了层状结构的Ｃａ（ＯＨ）２生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细化有利于提高混凝土的强度。③反应产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔 径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善［２］。 ２．２微集料效应 细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，通常用０．０８ｍｍ或０．０４５ｍｍ方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细，微小玻璃球形颗粒越多，比表面积也越大，粉煤灰中的活性成分也就越容易和水泥中的Ｃａ（ＯＨ）２化合，其活性就越高。另外，随着细度的增加，粉煤灰的比重增大，标准稠度需水量减小，浆体的密实度及强度增大，同时，由于粉煤灰的密度小于水泥３０％以上，从而增加了灰浆体积，足量的灰浆填充在混凝土孔隙空间，覆盖和润滑骨料颗粒，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易性，加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空隙，形成更加密实的结构，这些都有利于提高混凝土的强度。 ２．３形态效应 优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，表面光滑，粒
水泥粉煤灰碎石桩 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)施工工艺 工艺概述 水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、外加剂混合而 成，按设计文件提供的混合料强度进行配比设计。常用长螺旋钻机取土、管内泵压混合料灌注成桩或振动沉管灌注成桩两种施工工法。 水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）适用黏性土、粉土、砂性土、杂填土及湿性黄土等地基地基加固。 作业内容 1.原地面处理； 2.测量放样； 3.钻机就位； 4.钻孔或沉管； 5.泵压灌注混合料或投料拔管； 6.成桩检测及验收。 质量标准及验收方法 桩质量标准、检验数量及检验方法见表。
CFG 桩施工工艺流程见图。
(a) 振动沉管法(b) 长螺旋钻管内泵 压法 图CFG 桩施工工艺流程图 工艺步骤及质量控制说明 一、原地面处理 1.对原地面进行清理和整平，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除，为旋喷桩施工做好场地平整。 2.做好临时排水设施，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水 随时排出。 3.做好临时储备材料及设备场地。 4.完成现场便道及临时用水、用电工程。二、测量放样根据设计提供的控 制点，采用全站仪放出高压旋喷桩区域的控制桩，然后使用钢卷尺根 据桩距传递放出桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
三、钻机就位钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不会发生倾斜、移 动。钻杆应垂直对准桩位中 心，桩位偏差应控制在 5cm 以内；钻杆垂直度控制采用在钻架上两个相互垂直方向上挂垂球的方法测量。每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查，确保 CFG 桩垂直度偏差不大于 1%，检查合格后方可开钻，并记录好桩位偏差和垂直度。 四、钻孔 1.沉管法钻孔：根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l％；若采用预制钢筋混合料桩尖，需埋入地表以下 300mm 左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应 1m 记录一次，对土层变化处应予以说明。 2.长螺旋钻机钻孔：桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l％；钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。记录好开钻时间、钻进速度、不同地质条件下的电流值、成桩瞬间电流，以进行地质复核。 3.验孔 钻至设计标高后，对于使用沉管法施工时，要清底、夯实孔底，沉渣不得大于 100mm，并用不小于 35kg 的重锤将孔底夯实。若孔底出现少量地下水，可投入拌合料，并将其夯实。 成孔经自检合格后，必需报监理工程师确认后才能终孔。若地质与设计不符，应及时做好变更设计。 五、混合料拌制混合料搅拌采用搅拌站集中拌和，按照配合比进行配料， 每盘料搅拌时间控制在 60 秒 以上，混合料坍落度控制在 160mm～200mm。运输采用砼罐车运输到施工现场。在运输过程中及现场等待过程中，混合料运输车必须慢速旋转，严禁停转。在每次卸料前必须采用运输车强制搅拌 30s，防止混合料发生离析。 六、灌注混合料及拔管 1．采用沉管法成桩，待沉管至设计标高且停机后须尽快用料斗完成空中投料（可边沉管边投料），直至管内混合料顶面与钢管料口平齐，首次投料留振5～10s 再开始拔管，拔管速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜为～／min。如果灌注拌合料不足，可以在拔管过程中，空中向管内投料补给。成桩后桩顶标高应高出设计桩长，且浮浆厚度不超过 20cm。 2.采用长螺旋钻机管内泵压混合料灌注成桩，钻孔至设计标高后，停止钻进，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续匀速拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面 15～25cm，拔管速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜控制在 2～3m/min。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程一般应高出设计高程 50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注过程中记录好灌注时间、拔管提升速度、砼坍落度、砼实际灌注量等相应的记录。 七、质量控制 桩施工有间隔跳打法连打法，具体的施工方法由现场试验来确定。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不小于 7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。
粉煤灰常用作为混凝土的掺合料。由有机物和无机物组成，作为填充材料。 主要表现为： 粉煤灰治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、资源化利用；粉煤灰综合利用的途径以从过去的路基、填方、混凝土掺和料、土壤改造等方面的应用外，发展到目前的在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、大体积混凝土制品、高级填料等高级化利用途径。 化学性质 粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。 国标一级：采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。 国标二级：优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。 国标三级：粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。 目前，粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料，还可用作农业肥料和土壤改良剂，回收工业原料和作环境材料。粉煤灰在水泥工业和混凝土工程中的应用：粉煤灰代替粘土原料生产水泥，由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细制成的水硬胶凝材料，水泥工业采用粉煤灰配料可利用其中的未燃尽炭；粉煤灰作水泥混合材；粉煤灰生产低温合成水泥，生产原理是将配合料先蒸汽养护生成水化物，然后经脱水和低温固相反应形成水泥矿物；粉煤灰制作无熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和纯粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是将干燥的粉煤灰掺入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料；粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。粉煤灰在建筑制品中的应用：蒸制粉煤灰砖，以电厂粉煤灰和生石灰或其他碱性激发剂为主要原料，也可掺入适量的石膏，并加入一定量的煤渣或水淬矿渣等骨料，经过加工、搅拌、消化、轮碾、压制成型、常压或高压蒸汽养护后而形成的一种墙体材料；烧结粉煤灰砖，以粉煤灰、粘土及其他工业废料为原料，经原料加工、搅拌、成型、干燥、培烧制成砖；蒸压生产泡沫粉煤灰保温砖，以粉煤灰为主要原料，加入一定量的石灰和泡沫剂，经过配料、搅拌、烧注成型和蒸压而成的一种新型保温砖；粉煤灰硅酸盐砌块，以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料，煤渣、高炉矿渣等为骨料，加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的墙体材料；粉煤灰加气混凝土，以粉煤灰为原料，适量加入生石灰、水泥、石膏及铝粉，加水搅拌呈浆，注入模具蒸养而成的一种多孔轻质建筑材料；粉煤灰陶粒，以粉煤灰为主要原料，掺入少量粘结剂和固体燃料，经混合、成球、高温培烧而制的一种人造轻质骨料；粉煤灰轻质耐热保温砖，是用粉煤灰、烧石、软质土及木屑进行配料而成，
粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能 影响的机理分析 宁靖 （深圳市福盈混凝土实业有限公司，广东深圳20151027） 【摘要】本文对粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析, 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。本人根据自己的实际经验，总结了一些方法，并且在施工中收到了良好的效果，供大家参考。 【关键词】粉煤灰；混凝土；作用；混凝土性能；机理分析 一、粉煤灰在混凝土中的机理分析 1、粉煤灰的形态效应粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体，铝硅酸盐玻璃微珠，这些球状玻璃体表面光滑、粒度细，质地致密，内比表面积小，不仅使水泥浆需水量小，而且它们往往填充水泥浆体孔隙中，使混凝土密实性大大提高，或者在相同用水量的情况下，可增大流动性，改善和易性和可泵性。 2、粉煤灰的微集料效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，阻止了水泥 颗粒的相互粘聚，而处于分散状态有利于水化反应的进行，同时减少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密实度得以提高。 3、粉煤灰的活性效应。粉煤灰的活性效应也称火山灰效应，粉煤灰中的活性成份SiO2（二氧化硅）和AI2O3（三氧化二铝）与水泥和石灰的水化产物在水溶液中发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙。上述这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的，大大降低了混凝土内部的孔隙率，改变了孔结构，提高了混凝土的密实度。 二、粉煤灰指标对混凝土性能的影响 粉煤灰对混凝土最直观的影响是新拌混凝土工作性能的需水量比，和对硬化混凝土的力学强度（强度活性指数）。 1.需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标，它是指粉煤灰和水的混合物 达到某一流动度下所需要的水量，粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。有的学者采用下列函数表示粉煤灰需水量比Y与粉煤灰细度XM（45μm筛余%）、密度X2、烧失量X3的关系。 Y=104.3 X10.05 X2-0.261 X30.0054 (1.1) Thomas 根据比较多的实验给出需水量比Y与粉煤灰细度XM（45μm筛余%）之间的关系如下式。 当烧失量3～4%时 Y=88.76+ 0.25XM (1.2) 相关系数r=0.86 当烧失量5～11%时Y=89.32+ 0.38XM(1.3) 相关系数r=0.85 上述3个实验归纳式说明细粉煤灰可以降低粉煤灰的需水量比，其中的机理可能是磨细粉煤灰粉碎空心颗粒，释放内部的自由水分，另一方面也提高了粉煤灰的堆积密度所致，因此细磨粉煤灰是改善粉煤灰品质的一项技术措施。 从(1.1)式可以看出影响粉煤灰需水量比的另一因素是烧失量，烧失量越大粉煤灰的需水量比越大，对粉煤灰烧失量贡献最大的物质主要是有机成分的未燃尽的残碳和未变化或变化不
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)施工工艺 2.1 3.1工艺概述 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、外加剂混合而 成，按设计文件提供的混合料强度进行配比设计。常用长螺旋钻机取土、管内泵压混合料灌注成桩或振动沉管灌注成桩两种施工工法。 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）适用黏性土、粉土、砂性土、杂填土及湿性黄土等地基地基加固。 2.1 3.2作业内容 1.原地面处理； 2.测量放样； 3.钻机就位； 4.钻孔或沉管； 5.泵压灌注混合料或投料拔管； 6.成桩检测及验收。 2.1 3.3质量标准及验收方法 1.CFG桩质量标准、检验数量及检验方法见表 2.1 3.3-1。
除，为旋喷桩施工做好场地平整。 2.做好临时排水设施，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水随时排出。 3.做好临时储备材料及设备场地。 4.完成现场便道及临时用水、用电工程。二、测量放样根据设计提供的控制点，采用全站仪放出高压旋喷桩区域的控制桩，然后使用钢卷尺根 据桩距传递放出桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
三、钻机就位钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不会发生倾斜、移动。钻杆应垂直 对准桩位中 心，桩位偏差应控制在5cm以内；钻杆垂直度控制采用在钻架上两个相互垂直方向上挂垂球的方法测量。每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查，确保CFG桩垂直度偏差不大于1%，检查合格后方可开钻，并记录好桩位偏差和垂直度。 四、钻孔 1.沉管法钻孔：根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l％；若采用预制钢筋混合料桩尖，需埋入地表以下300mm左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应1m记录一次，对土层变化处应予以说明。 2.长螺旋钻机钻孔：桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l％；钻孔开始时，关 。 1.CFG桩施工有间隔跳打法连打法，具体的施工方法由现场试验来确定。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不小于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。 2.在砼灌注前检查混合料运输车中的数量，不能满足要求的不能进行混合料灌注作业，避免出现灌注过程中停工待料的现象。 3.提钻前需开动混合料输送泵，将管道内的混合料填充满，特别是地下水比较丰富的地段；提钻的过程中严禁旋转钻头，避免泥土掉入桩中形成断桩。
粉煤灰简介 1、粉煤灰是怎么产生的? 从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。 粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融．同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 2、粉煤灰的品种及主要用途 煤在锅炉中燃烧后有两种形状的固态残留物——灰和渣。随烟气从锅炉尾部排出的，主要是经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的，是从炉堂底部收集出来的称为炉底渣，简称渣。我们通常讲粉煤灰综合利用，也包括渣在内。 根据燃煤电厂燃烧的煤种不同,排放收集的粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分.按照上海市标准DBJ08—230—98<高钙粉煤灰混凝土应用技术规程>的规定,凡氧化钙含量大于8%或游离氧化钙含量大于1%的粉煤灰称为高钙粉煤灰.故一般情况下,高钙灰和低钙灰都是以测定粉煤灰中氧化钙含量或游离氧化钙含量的数值来区分的.通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。 随着人们对煤灰研究开发利用的不断深入,粉煤灰综合利用途径趋广泛。目前粉煤灰可应用于墙体材料,水泥生产,混凝土和砂浆,筑路,回填等领域。 3 我国粉煤灰的主要应用途径及评价 目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近70项，主要有以下几类： 1) 建材制品方面的应用 此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35％左右，主要技术有：粉煤灰水泥(掺量30％以上)，代粘土做水泥原料，普通水泥(掺量30％以下)，硅酸盐承重砌块和小型空心砌块，加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。 2) 建设工程方面 此项用灰量占利用总量的10％，主要技术有：粉煤灰用于大体积混凝士，泵送
粉煤灰具有三大效应： （1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。 （2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性； （3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。 劣质粉煤灰的主要特点是： 玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。 优质粉煤灰对混凝土的性能影响 （1）工作性能 粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。 粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。 粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。 粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。 （2）力学性能 粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。（3）
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
水泥粉煤灰碎石桩施工工艺标准
2-4水泥粉煤灰碎石桩施工工艺标准(204- 2012) l适用范围 本工艺标准适用于多层和高层建筑，如砂土、粉土，松散填土、粉质黏土、黏土，淤泥质黏土等地基的水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG 桩）的施工。 水泥粉煤灰碎石桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。 2施工准备 2.1材料要求 2.1.1水泥：宜选用P．S32.5矿渣硅酸盐水泥。 2.1.2砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%，且泥块含量不大于2%。 2.1.3石子：卵石或碎石，粒径5~ 20mm，杂质含量小于5%，含泥量不大于2%。 2.1.4粉煤灰：宜选用I级或Ⅱ级粉煤灰，细度(0. 045方孔筛筛余量)不大于12%和20%。 2.1.5外掺剂：多为泵送剂、早强、减水剂等。根据施工需要通过试验确定。 2.2主要机具 2.2.1长螺旋钻机：常用长螺旋钻机的主要技术参数，见表2.2.1。 常用长螺旋钻机工作主机的主要技术参数表2. 2.1
2.2.2现场搅拌素混凝土或采用商品砼。 2.2.3 混凝土输送泵，宜选用45~60m3/h规格。 2.2.4连接混凝土输送泵与钻机的钢管、高强柔性管，内径宜不小于150mm。 2.2.5溜槽或导管：将搅拌机出料溜至混凝土输送泵，导管直径宜不小于300mm。 2.2.6手推车或机动小翻斗车，装卸运砂石料或运土。 2.2.7磅秤，称砂石料重量，盘秤或天平称外加剂重量。 2.2.8长短棒式振捣器，部分加长软轴，振捣桩体混凝土用。 2.3作业条件 2.3.1施工前应完成“三通一平”施工条件，现场电源根据设备
粉煤灰品质对混凝土性能的影响 (一)粉煤灰品质对混凝土性能的影响 1.对混凝土拌和物性能的影响 对混凝土和易性影响。在优质(如I级)粉煤灰中含有许多微小的球形颗粒，如同“滚球作用”，能够减小混凝土中较大的骨料之间啮合的摩阻力，减少用水量,-般优质粉煤灰可减少用水量5% ~8%。另外，由于粉煤灰的密度较低(只相当于水泥密度的2/3),在用等量粉煤灰取代水泥时,掺加了粉煤灰的混凝土体积中胶凝材料增加，从而增大了混凝土的塑性。由于优质粉煤灰具有减水作用，使用水量降低,同时粉煤灰的微小颗粒也能改善混凝土内部结构。这些微小粒子使混凝土内部原先相互连通的孔隙被其阻隔,内部自由水不易流动,泌水性能得到改善,富有黏聚性,从而提高拌和物的和易性和稳定性。这种良好的和易性,对于泵送混凝土十分有利。因此,在泵送混凝土中掺加一定数量粉煤灰,不仅能改善混凝土的可泵性;节约水泥,还能延长泵送机械的使用寿命。但是，混凝土中掺加粉煤灰后，由于含碳量增加，多孔结构的碳粒具有较强的吸附能力，能减少拌和物中含气量。比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多,往往要使其达到- -定含气量，必须沉源上多数信的引气别。掺加粉煤厌的混凝土的凝结时间也会延长，而且随着掺加量增力加而延长。
2.对混凝凝土强度的影响. 粉煤灰对强度的影响取决于其减水效果和火山灰效应。优质粉煤灰减水效果明显，在是的和易性和胶材用最条件下，减水意味着减小水胶比，有利于提高强度,而粉煤灰自身的胶凝性比水泥小，必须在有激发剂下产生二次水化反应。因此,掺加粉煤灰的混凝土表现为期强度发展缓慢,后期增长率高的特点。掺加粉煤灰混凝土的3d.7 d强度低于不掺的为混凝土.但是到了90 d,粉煤灰的水化反应加快，可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土。随着龄期延长，,粉煤灰的活性发挥更快些,到180d 就有可能超过不掺粉煤灰的混凝土。这对水工混凝土建筑物来说，利用其后期强度的发展,有利于混凝土性能改善和提高。根据一些工程资料统计，粉煤灰混凝土抗压强度发展如图所示。 粉煤灰对混凝土的抗拉强度影响与对抗压强度影响相似。 3.对混凝土温升的影响 在等量取代水泥时,水泥水化热随粉煤灰掺量增加而降低，水化热降幅小于掺量。比如在42.5级中热水泥中掺30% I级粉煤灰,7 d水化热降低约15%,掺40%时降低约25%,掺50%时降低约32%,掺60%时降低约43%。掺粉煤灰减小水泥水化热,也就是降低混凝土温升,粉煤灰不仅降低温升,，还具有削减温峰和推迟最
水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工技术标准 4.13.1 特点和适用范围 1 水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石，用掺人石屑来改善颗粒级配；掺入粉煤灰来改善混合料的和易性，并利用其活性减少水泥用量；掺人少量水泥使其具有一定的粘结强度。CFG桩实际上是一种低强度的混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力，共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术和经济性能。其特点是：可使承载力在较大范围内调整；有较高的承载力，承载力提高的幅度在250％～300％，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳定快，如将桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量（在10 mm以内）；工艺性好，由于大量使用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性，灌筑方便，易于控制施工质量；可节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量粉煤灰，降低工程费用，可节省投资。 2 CFG桩适用于多层和高层建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉质豁土、私土、淤泥质戮土等的处理。 4.13.2 施工准备 4.13.2.1 技术准备 1 根据设计要求，经试验确定混合料配合比。 一般可参考以下数据进行试配：水泥、粉煤灰、碎石混合料的配合比相当于抗压强度为C1.2～C7的低强度等级的混凝土，密度大于2000kg/m3。最佳石屑掺
量（石屑量与碎石 和石屑总重之比）约为25％左右；水灰比（水与水泥用量之比）C W 为1.01～1.47；粉 煤灰与水泥重量之比 C F 为1.02～1.65。 2 试成孔应不小于2个，以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。 3 编制施工方案和技术交底。 4.13.2.2 材料准备 1 碎石：粒径20～50mm ，松散密度1390kg/m 3，杂质含量小于5%。 2 石屑：粒径2.5～l0mm ，松散密度1470kg/m 3，杂质含量小于5%。 3 粉煤灰：用符合111级及以上标准的粉煤灰。 4 水泥：用强度等级32.5级的普通硅酸盐水泥，新鲜无结块。 5 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等，最大粒径不宜大于30mma 不宜选用卵石，卵石咬合力差，施工扰动容易使褥垫层厚度不均匀；亦可采用灰土垫层作褥垫层。 4.13.2.3 主要机具 1 CFG 桩成孔、灌筑可采用振动沉管打桩机架，配振动沉拔桩锤，长螺旋钻机或泥浆护壁钻机。 (1) 振动沉拔桩锤规格与技术性能见表4.13.2.3-1。 表4.13.2.3-1 振动沉拔桩锤规格与技术性能
大掺量粉煤灰混凝土的作用及其机理分析 1.粉煤灰的主要作用 粉煤灰在混凝土中的主要作用表现在以下几个方面： （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。当混凝土水胶比较低时，水化 缓慢的粉煤灰可以提供水分，是水泥水化更充分。 （3）粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物（与水泥中硅酸盐的水化产物相同），而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝 土的各项性能有显著作用。 （4）粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温 度裂缝十分有利。 （5）粉煤灰高性能混凝土的性能粉煤灰是一种呈玻璃态实心或空心的球状微颗粒，比水泥粒子小得多，比表面积极大，表面光滑致密，其成分主要是活性氧化硅或氧化铝。掺入 混凝土中的粉煤灰主要产生以下几方面影响： 1.活性效应：在常温下，由于粉煤灰的水化反应比水泥慢，被粉煤灰取代的那部分水泥的早期强度得不到补偿，所以混凝土早期强度随粉煤灰掺量的增加而降低。随着时间的推移，粉煤灰中活性部分SiO2和AI2O3与水泥水化生成的Ca（OH）2发生反应，生成大量水化硅酸凝胶。粉煤灰外部的一些水化产物在成长过程中也会象树根一样伸入颗粒空隙中，填充空隙，破坏界面区Ca（OH）2的择优取向排列，大大改善了界面区，促进了混凝土后期强度的增长。 2.微集料密实填充及颗粒形态效应：均匀分散在混凝土中的粉煤灰颗粒不会大量吸水，不但起着滚珠作用，而且与水泥粒子组成了合理的微级配，减少填充水数量，影响系统的堆积状态，提高堆积密度，具有减水作用，使新拌混凝土工作性优良，硬化混凝土微结构更加均匀密实。而且，不会发生泌水离析现象，可施工性和抹面性好，抗渗性、抗冻性好。 3.交互作用：水泥、粉煤灰、外加剂等不同粉料间会产生物理、化学的交互作用。例如，水泥水化生成的Ca（OH）2是粉煤灰的活性激发剂，而被激发了的粉煤灰一旦水解，降低液相碱度，又会进一步促进未水化水泥水化。又如混凝土坍落度经时损失的原因之一是随着水化反应的进行，高效减水剂的浓度降低，通过SEM观察，发现超细粉末的粉煤灰颗粒存在大量比表面积相当大的微珠以及一定量的多孔海绵状的不规则小块，可吸附外加剂，是外加剂的理想载体由于粉煤灰水化反应缓慢，吸附在其上的高效减水剂在短时间内不会起作用，之后才随粉煤灰的水化得以逐渐释放，因此新拌粉煤灰混凝土的坍落度经时损失小。另外，目前生产的水泥含碱量不断提高，粉煤灰的使用大大节约水泥熟料，抑制碱——骨料反应；水泥中C3A含量少，水化产生的热量少，减少了混凝土构件由于内外温差过大而引起其表面开裂的危险；粉煤灰水化消耗大量Ca（OH）2，混凝土不耐蚀成分减少，因而耐化学侵蚀性比普通混凝土强得多。同时徐变、干缩等变形性能也优于普通混凝土综上所述，大掺量粉煤灰高性能混凝土具有令人满意的工作性、耐久性，力学性能也能达到设计要求，尽管早期强度低，但后期强度高，强度储备大。用高质量的粉煤灰取代部分水泥可大大改善新 拌混凝土的工作性，因为： （1）粉煤灰是由大小不等的球状颗粒的玻璃体组成，表面光滑致密，在混凝土拌合物 中能起滚珠作用；
粉煤灰对混凝土的作用文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融．同时由于其面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 粉煤灰是我国当前较大的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入系会造成河流淤塞，而其中的有毒物质还会对人体和造成危害。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 粉煤灰的三大效应 我国着名学者沈旦申、张荫济先生早在上世纪80年代总结国内外大量研究成果，提出粉煤灰《三大效应》理论，科学全面的阐述了粉煤灰在混凝土及粉煤灰制品中的作用和机理。对指导我国粉煤灰综合利用起到了积极的作用。 一、粉煤灰的“形态效应” 在显微镜下显示，粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，能起到良好的润滑作用。 二、粉煤灰的“活性效应” 粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料，所以又称之为“火山灰效应”。因粉煤灰中的化学成份含有大量活性SiO2及Al2O3，在潮湿的环境中与Ca（OH）2
水泥粉煤灰碎石桩地基 水泥粉煤灰碎石桩（Cement Fly-ash Gravel Pile），简称CFG桩，是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合后制成具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石，用掺入石屑来改善颗粒级配；掺入粉煤灰来改善混合料的和易性，并利用其活性减少水泥用量；掺入少量水泥使具一定粘结强度。它不同于碎石桩，碎石桩是由松散的碎石组成，在荷载作用下将会产生鼓胀变形，当桩周土为强度较低的软粘土时，桩体易产生鼓胀破坏；并且碎石桩仅在上部约3倍桩径长度的范围内传递荷载，超过此长度，增加桩长，承载力提高不显著，故此碎石桩加固粘性土地基，承载力提高幅度不大（约20%~60%）。而CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力，共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。 1．特点及适用范围 CFG桩的特点是：改变桩长、桩径、桩距等设计参数，可使承载力在较大范围内调整；有较高的承载力，承载力提高幅度在250%~300%，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳定快，如将CFG桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量（在10mm以内）；工艺性好，由于大量采用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性，灌筑方便，易于控制施工质量；可节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量粉煤灰，降低工程费用，与预制钢筋混凝土桩加固相比，可节省投资30%~40%。 CFG桩适于多层和高层建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、粘土、淤泥质粘土等的处理。 2．构造要求 （1）桩径 根据振动沉桩机的管径大小而定，一般为350~400mm。 （2）桩距根据土质、布桩形式、场地情况，可按表7-12选用。 桩距选用表表7-12