粉煤灰对混凝土强度及弹性模量值的影响

简述循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响摘要：混凝土作为一类十分普遍的施工材料，它自身的特性受到许多因素的制约。

该文就循环流化床粉煤灰综合利用和焊渣的性能指标进行了试验，根据有关的实验就其对混凝土特性的影响进行了研究，期望可以对混凝土的生产设计提供借鉴依据。

关键词：循环流化床；粉煤灰；水泥性能；环境影响粉煤灰掺量也是热混凝土使用时的另一个常用掺入量材料，不过通常都是由煤粉直接在锅炉产生，与之比较，循环流化床灰渣则是煤在循环流化床上，在850-950℃的温度条件下烧毁后产生，玻璃体浓度较小，且粒度形态不规则，故烧失率较大。

用循环流化床水泥取代了常规粉煤灰后，对混凝土强度的影响也就会不同。

1原材料一是熟料，通常选自某水泥厂，在进行研磨的过程中，先加入约5%石膏，而后过方孔筛(80μm)；二是钢渣，在一次研磨后，也同时过80μm方孔筛；三是炉渣，取自某循环流化床工厂，烧失量为3.36%，三氧化硫浓度为3.5%，强度活性指数为84%；四是粉煤炭，选取循环流化床粉煤炭，烧失量为6.76%，三氧化硫浓度为3.5%，含水率为0.29%，强度活性指数为83%；五是标准砂，选用由某公司生产的标准砂，用袋装，每袋重量为20.25kg，其中包含有十五个小袋，每一小袋的净含量为1350g±5g。

2试验分析2.1部分替代炉渣对熟料和钢渣的用量加以确定，然后采用循环流化床水泥取代了部分焊渣，以研究混凝土在不同龄期的质量变化。

当熟料用量为60%，而钢渣用量为18%时，可以以循环流化床灰渣取代5%的炉渣，可以看出混凝土在不同龄期的抗折硬度都有了比较明显的提升，3d和7d抗压强度提升都达到了13.95%，不过二十八d的抗压强度却从原本的56.33MPa，降低到46.49MPa，下降了17.47%，因此可以看出，循环流化床灰渣的添加量，会对混凝土后期抗压强度产生明显影响。

在熟料利用率达到50%，钢渣利用率达到10%后，采用了循环流化床粉煤灰材料作为5%的炉渣，材料的不同年龄范围的抗弯强度均得到了比较明显的提升，7d抗弯强度的提高程度超过了27.44%，同时3d和7d的抗压性能提高，28d耐压性能的减少并且下降程度很大。

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・ｎＨ２ＯＹＣａ（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。

浅述粉煤灰对混凝土性能的影响随着我国建筑科学技术的发展及近年来混凝土的高强化和高性能化，矿物细掺料已成为制备高性能混凝土必不可少的组分之一，其中，粉煤灰是一种具一定物理性质和经济效益的材料。

而我国目前煤灰的年排放量为3亿吨，因此积极推动粉煤灰的综合利用，可获得巨大的社会效益和经济效益.1.粉煤灰的三大效应及其对混凝土性能的影响根据文献资料，粉煤灰在混凝土中发挥作用主要依靠三大效应：即形态效应，活性效应，微集料效应。

此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响，此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响，其他作用大多源于这三项效应。

形态效应是指粉煤灰的颗粒形状、细度、级配等物理特性的综合作用，在新鲜混凝土的和易性、需水量、含气量等性能方面有显著的影响。

一般情况下，级配合理，颗粒形态良好的粉煤灰，会降低混凝土集料的空隙率，同时由于其细微颗粒在混凝土中起一定的润滑作用。

相反，颗粒形态不良的粉煤灰，通常含有杂质煤并且结构疏松，其颗粒形态不良，表面粗糙，致使混凝土单方用水量的增大。

形态效应较差的粉煤灰在早期混凝土的硬化过程中使水化反应迟缓，故而骨料周围的间隙不能够充分填实。

活性效应是指粉煤灰的火山灰效应。

据资料表明，粉煤灰中有些成份具有胶凝作用。

粉煤灰的活性效应，主要影响到混凝土的强度，尤其是长龄期的强度。

因此，混凝土的设计龄期应采用较长龄期。

粉煤灰混凝土的强度主要是要求28天龄期与基准混凝土等强度。

试验表明，与基准混凝土等强度的28天龄期的粉煤灰混凝土的其他性能，基本上与同龄期的基准混凝土接近。

基于上述的活性效应的试验表明，这种28天龄期等强度的粉煤灰混凝土处于非成熟期，其后期强度潜力巨大。

粉煤灰混凝土90～180天龄期的后期强度可提高25%～30%；180天～360天龄期的强度可能增长55%～70%。

若按后期强度设计，采用添加粉煤灰的混凝土可节约20～50kg/m3水泥用量。

微集料效应是指粉煤灰玻璃微珠分散于混凝土中，起微细骨料的作用，对新鲜混凝土与硬化混凝土均产生影响。

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）耐久性能以粉煤灰代替部分水泥，降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量，可以提高混凝土的抗渗性能。

粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快，碳化深度的后期增长相对较慢。

粉煤灰混凝士眭能探讨谢子灿高关木(浙江禹建建设集团有限公司，浙江绍兴312000)喃要】用粉煤灰代替部分水泥，不但可降低混凝土成本，而且可降低混凝土内部温度，减少水化热，降低渗连胜和空隙率，减少干燥收缩，抑制碱集料反应，提高混凝土耐久}生。

[关键词]粉{襄灰；混凝土；耐久性；抗裂挂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A120孓Si O：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C a(O H k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。

用粉煤灰代替部分水泥，不但可降低混凝土成本，而且可降低混凝土内部温度，减少水化热，降低渗透性和空隙率，减少干燥收缩，抑制碱集科反应，提高混凝土耐久性。

1改善混凝土的工作性能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。

粉煤灰掺八混凝土后，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：粉煤灰中含有的球状玻璃体，可以填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层：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。

2提高混凝土的耐久性粉煤灰的加入可以改善混凝土中砂子级配，填充混凝土部分空隙，提高了混凝土的密实度。

另外，粉煤灰的二次水化后生成的C—S—H 填充了混凝土中的粗大毛细孔，进一步提高了混凝土的密实度。

混凝土中添加粉煤灰和石灰的效果与规格一、引言混凝土是建筑领域中常用的一种材料，具有高强度、耐久性等特点。

为了提高混凝土的性能，人们尝试添加一些掺合料。

其中，粉煤灰和石灰是常用的掺合料之一。

本文将详细介绍粉煤灰和石灰对混凝土性能的影响及其规格。

二、粉煤灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的粉煤灰可以增加混凝土的强度。

粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物，从而提高混凝土的强度。

但是，如果添加过量的粉煤灰，会导致混凝土强度下降。

2.耐久性粉煤灰中的硅酸铝酸盐等物质可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。

此外，粉煤灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应，防止混凝土龟裂、脱落等现象。

3.流动性添加适量的粉煤灰可以提高混凝土的流动性。

粉煤灰可以减少混凝土的内摩擦，从而使混凝土更易于流动和振实。

4.颜色粉煤灰中的灰色颜料可以改变混凝土的颜色，使其呈现出深灰色。

这种颜色可以使混凝土与周围环境更加协调，美化建筑。

三、石灰对混凝土性能的影响1.强度添加适量的石灰可以增加混凝土的强度。

石灰中的氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙，从而促进混凝土的水化反应，提高混凝土的强度。

2.耐久性石灰可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。

此外，石灰还可以减缓混凝土中的碱-骨料反应，防止混凝土龟裂、脱落等现象。

3.流动性石灰可以改善混凝土的流动性。

石灰可以与水形成胶凝体，从而改善混凝土的黏度和流动性。

4.减水性石灰可以作为减水剂使用，从而减少混凝土中的水泥用量和水用量，提高混凝土的强度和耐久性。

四、粉煤灰与石灰同时添加对混凝土性能的影响1.强度粉煤灰和石灰同时添加可以增加混凝土的强度。

粉煤灰和石灰中的硅酸铝酸盐等物质可以与水中的钙离子反应生成较强的水化硬化产物，从而提高混凝土的强度。

2.耐久性粉煤灰和石灰同时添加可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实度和耐久性。

粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟气中收集到的细粉末，是一种具有潜在活性的火山灰掺和料，含有大量玻璃体，这种玻璃体主要由具有化学活性的SiO2和Al2O3组成。

从外观看，其颗粒呈球型，表面光滑。

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。

一、粉煤灰的性质1.1 物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等，这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。

由于粉煤灰的组成波动范围很大，这就决定了其物理性质的差异也很大。

粉煤灰的基本物理性质见表。

粉煤灰的基本物理特性项目范围均值密度/（g/cm3）1.9～2.9 2.1堆积密度/（g/cm3）0.531～1.261 0.780比表面积（cm2/g）氧吸附法800～19500 3400透气法1180～6530 3300原灰标准稠度/% 27.3～66.7 48.0需水量/% 89～130 10628d抗压强度比/% 37～85 66粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目。

它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。

粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。

1.2 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二、粉煤灰使用的优点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。

摘要:粉煤灰作为一种重要的辅料，被广泛地用到混凝土中，进一步改善基准混凝土的性能。

随着对粉煤灰的认识不断深入，人们充分认识到利用粉煤灰一方面可以取代水泥、节约能源，另一方面可以减少环境污染。

在混凝土改性方面，粉煤灰逐渐成为一种重要组分。

本文对粉煤灰对混凝土产生的影响加以叙述。

关键词:粉煤灰混凝土强度耐久性0引言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。

混凝土中掺入粉煤灰不仅改善混凝土性能，提高工程质量，节省水泥，降低混凝土成本，而且保护环境，节约能源和资源。

配置粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一。

1粉煤灰的组成及其特性粉煤灰是一种铝硅质材料，其化学成分主要为SiO2和Al2O3，密度为0.65-0.78g/cm3。

一般含35%-55%的SiO2和15%-40%的Al2O3。

粉煤灰具有火山灰性。

这种性能主要来自于低钙玻璃体，而与石英、莫来石、赤铁矿等晶态物质无关。

石英、莫来石等的存在会导致粉煤灰的活性下降，而低钙玻璃体的含量越高，粉煤灰活性越大。

粉煤灰的颗粒形状及大小对粉煤灰的活性有较大影响。

在粉煤灰中，如果5-45μm的细颗粒数量愈多，那么对应的活性就愈高；如果80μm以上的颗粒愈多，那么对应的活性就愈低。

另外，如果细小的密实球形玻璃体含量越高，那么粉煤灰对应的活性就愈高，同时配置水泥标准稠度的需水量就越低；如果不规则的多孔玻璃体含量比较多，在这种情况下，会降低粉煤灰的活性，同时会增加制成水泥标准稠度的需水量。

2粉煤灰对混凝土的影响2.1和易性对于有泌水或离析倾向的新拌混凝土拌合物，掺入细分散的颗粒，可以减小空隙的尺寸和体积，所以通常会使工作性能得到改善。

粉煤灰越细，为了增进新拌混凝土拌合物的粘聚性，也就是改善工作性所需要的掺加量就越少。

粉煤灰的粒径细小，又呈玻璃态，故可能在给定稠度下降低需水量。

2.2泌水效应如果将粉煤灰掺入混凝土中，细骨料中的细屑不足的问题在一定程度上可以得到解决，并且可以中断泌水渠道的连续性。

1、粉煤灰对混凝土和易性的影响在优质（如I级）粉煤灰中大量的微型颗粒对混凝土中较大颗粒骨料之间的啮合产生润滑作用，减少用水量，一般优质灰可减少用水量5％～8％：另一方面由于粉煤灰的密度较低（只相当水泥密度的2/3）在用等量取代水泥时，掺加粉煤灰后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，粉煤灰中微型颗粒填充混凝土的内部孔隙，从而改善混凝土内部结构，进而使混凝土内部的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，而富有粘聚性，提高混凝土搅拌过程中的各项性能，这种性能的提高尤其适用于混凝土用于泵送运输方式。

混凝土泵送运输情况下，掺入一定比例的粉煤灰，可以有效提高混凝土的可输送性，节省混凝土中的水泥用量，并一定程度上对泵送机械起到保护作用。

2、粉煤灰对混凝土含气量的影响混凝土工程中掺入粉煤灰会导致混凝土中含碳量增加，进而引起混凝土搅拌过程中含气量的降低，比如在碾压混凝土中由于粉煤灰掺量较多，往往使要达到一定要求含气量，必须掺加比普通混凝土多数倍的引气剂用量。

由于粉煤灰有一定的缓凝作用，混凝土掺加粉煤灰后，会增长混凝土的凝结时间，粉煤灰掺量越大，混凝土凝结时间越长。

3、粉煤灰对混凝土强度的影响粉煤灰火山灰效应和减水效果是粉煤灰影响混凝土强度的两个决定性因素。

粉煤灰品质越好，其减水效果越明显，在某些一定的和易性和胶材用量条件下，减水意味着减小水胶比，有利于提高强度。

由于水泥的胶凝性比粉煤灰的胶凝性高，所以粉煤灰需要在催化剂的作用下产生二次水化反应。

因此，混凝土在掺入粉煤灰后会出现早期混凝土强度提升缓慢，后期提升快的特点。

掺加粉煤灰混凝土的3，7d 强度低于不掺的混凝土，但是到了90d，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。

水工混凝土工程中，利用掺入粉煤灰后混凝土后期强度提升快的特点，可以有效提高和改善混凝土的各项性能。