粉煤灰细度对混凝土强度的影响(1)

粉煤灰品质对混凝土的质量影响1粉煤灰在预拌混凝土中的应用据估计,全球只有约20%的粉煤灰正在用于水泥和商品混凝土工业,总体利用率还在一个比较低位的水平。

究其主要原因,一是粉煤灰的品质与煤矿的品种和成分关系密切;二是煤的燃烧技术决定了粉煤灰的含炭量大小;三是粉煤灰在混凝土中的掺量受到较多限制。

我国建设部标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ146-2014)中规定,用于混凝土中的粉煤灰质量指标划分为三个等级。

2粉煤灰的主要特性2.1物理特性一般来说较小粒径级别的粉煤灰颗粒在显微镜下光滑的玻璃球状较多,较大粒径级别的颗粒表面不规则但也大致呈球状。

真的粉煤灰有严格的国家标准和应用规范,有严格的化学成分、放射性标准。

有完整的合格证和检验报告,明确的等级标准。

颜色为青灰色,有的为灰色带浅黄,粉状,颗粒很细,手感细滑、干爽,含水率很低。

2.2主要化学成份一般来讲,在机理上,矿物掺合料对新拌混凝土和硬化混凝土性能的影响主要取决于颗粒的粒径、形状和结构,而非化学成分。

然而粉煤灰的火山灰特性或胶凝特性决定着水泥的强度发展和渗透性,这主要受控于粉煤灰的颗粒粒径和矿物特性。

3优质粉煤灰在预拌混凝土中的积极效应优质粉煤灰一般指符合《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ146-2014)标准的Ⅰ级灰和Ⅱ级灰,下面将列举优质粉煤灰在预拌混凝土中发挥的积极作用:(1)优质粉煤灰能起到减水作用,降低预拌混凝土的用水量,变相减小水胶比,从而改善混凝土的性能。

(2)钢筋混凝土结构对锈蚀和化学侵蚀的抵抗能力主要取决于混凝土的水密性。

只要按照标准掺量使用优质粉煤灰,就能够获得优异的水密性和耐久性。

(3)优质粉煤灰可以延缓水泥的水化反应,降低水化热,在高温天气下施工与浇筑大体积混凝土时都能得到良好的效果。

(4)优质粉煤灰对混凝土的工作性有良好的改善。

混凝土的工作性能主要包括坍落度、坍落度损失、流动性、泌水等。

粉煤灰对混凝土工作性能的改善主要是通过其中的玻璃微珠及细小颗粒的形态效应及微集料效应进行的。

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。

粉煤灰烧失量/细度/需水量比对混凝土性能的影响细度：对和易性的影响主要体现在粘聚性方面，另外掺量过高对强度也有影响。

对耐久性也有影响，细度大的粉煤灰耐久性差，实体中混凝土碳化较大。

烧失量：粉煤灰中的未燃碳是有害成分，烧失量越大，含碳量越高，混凝土的需水量就越大，从而导致水胶比提高，严重影响了粉煤灰效用的充分发挥，同时粉煤灰烧失量过高会严重影响对混凝土中含气量的控制。

需水量比：需水量比是核心，关系到外加剂掺量/混凝土需水量等。

影响需水量比的因素除了烧失量和细度外，还有含珠率、微珠的粒形状等等因素，是“先天”条件所决定，难以“后天”弥补。

粉煤灰质量对混凝土的影响可以通过试配来消除或发扬。

混凝土是由水泥为胶结料，砂石为骨料，加水或适量外加剂和外掺料拌制而成的。

三氧化硫含量影响水泥体积安定性（水泥体积安定性是表征水泥硬化后体积变化均匀性的物理性能指标），说白了就是若水泥发生不均匀体积变化会导致水泥膨胀、开裂、翘曲等，另外影响体积安定性的主要因素还有水泥中的游离氧化镁、游离氧化钙含量。

粉煤灰是火力发电厂以煤粉为燃料时排出的细颗粒废渣。

粉煤灰细度、需水量应该是影响混凝土的粘结力。

烧失量大的话，主要降低粉煤灰的减水效应和活性效应，国家对粉煤灰分级有规定的，烧失量大会降级的主要是影响强度.粉煤灰本身没有强度，在砼中只是增加和易性的，因此如果粉煤灰细读、含水量过高，只要不结块影响使用，是对强度影响不大的。

一、粉煤灰烧失量（%）试验取样方法及数量以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批，不足200t亦按一批论，粉煤灰的数量按干灰（含水率小于1%）的重量计算。

散装灰取样——从不同部位取15份试样，每份试样1~3kg，混合均匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。

袋装灰取样——从每批中抽10袋，并从每袋中各取试样不少于1kg，混合均匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。

二、试验方法：按四分法取样，准确称取1g试样，置于已灼烧恒重的瓷坩埚中，将盖斜置与坩埚上，防在高温炉内从低温开始逐渐升高温度，在950~1000℃以灼烧15~20min，取出坩埚，置于干燥器中冷至室温。

粉煤灰对高性能混凝土的影响摘要：粉煤灰虽然作为一种废渣物质，但由于其自身的特性使人们对它给以关注，尤其是它所具有的特性对高性能混凝土具有重大的影响，更是增加了高性能混凝土的应用性。

文章通过对粉煤灰的特性的研究，指出了粉煤灰对高性能混凝土的影响，使得人们对粉煤灰有更深层次的认识。

关键词：粉煤灰；高性能混凝土；影响粉煤灰是一种绿色环保型材料，在混凝土的生产当中不可缺少，其自身具有三种效应，能增强混凝土抗渗性、后期的强度、保持混凝土体积的稳定性、减小大体积混凝土的水化热等。

在实际的工程中，用回弹方法对混凝土主体进行检测的时候，掺粉煤灰的混凝土的强度通常较低，但当钻心时，其强度却可达到设计的要求。

一、粉煤灰的性能粉煤灰是锅炉中的煤被燃烧充分后所余下的废渣，虽然它表面上看是煤粉的废料，但是粉煤灰却具有其独特的性能以致能够提升混凝土强度的特性。

第一，形态和颜色。

粉煤灰的外观像水泥一样的流状固体，但是它的颜色却因为粉煤灰的组成成分和细度的不同而产生变化。

粉煤灰有很多种类，所以其颜色也具有很多种，即使是相同成分的粉煤灰，因为成分所含量的多少颜色也会有所变化，如低钙粉煤灰，它的颜色就会根据碳的含量变化从乳白色变化为灰黑色。

第二，粉煤灰的需水量比。

粉煤灰的优越性表现在将他掺入到混凝土中，不会像其他类火山灰那样增加混凝土中的用水量，而且相反，粉煤灰还可以降低混凝土中的用水量。

目前，需水量比指标已经被做为粉煤灰的质量指标，许多建筑工程在购买粉煤灰时也要根据其需水量比指标进行质量的验证，以保证混凝土的质量。

第三，粉煤灰的活性指数。

粉煤灰与火山灰不同，它的组成颗粒中并不是全部具备火山灰的特性。

但是，在经过一系列的化学变化后也会呈现出火山灰的特性，如，将组成成分中具备含有硅酸离子的盐类物质放入碱性溶液中就会让粉煤灰显现火山灰的性质。

第四，粉煤灰的固定性和干缩性。

粉煤灰的固定性主要是指粉煤灰对混凝土的耐久性的影响程度，这种性质虽然与粉煤灰的化学性质有关，但确是一个物理指标。

粉煤灰对混凝土强度的影响及在混凝土中的应用粉煤灰对混凝土强度的影响及在混凝土中的应用摘要：在混凝土中掺入粉煤灰起到节能减排、降低水化热、改善工作性能、防盐碱侵蚀、降低温度敏感性及降低工程造价等重要意义。

本文以工程实例详细阐述了粉煤灰各不同比例掺入量对混凝土强度及其它性能的影响，并根据试验结果作为进行施工配合比选择的依据。

关键词：混凝土强度掺入粉煤灰配合比中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1前言粉煤灰是火力发电厂从煤粉锅炉排出的烟气中收集到的细微粉末，其数量在电厂煤粉锅炉排出的煤灰渣量中占最大比例。

煤粉在锅炉炉膛中呈悬浮状态燃烧，其中的不燃物大量混杂在高温烟气中，由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒，并从废气中收集下来的细颗粒粉末。

随着社会的进步、科学的发展及人民生活水平的提高，工厂的生产及人民日常生活越来越依靠电力作为动力，使得电力需求大幅增长，电力工业迅速发展，发电产生的粉煤灰数量急剧增加，中国成为世界消耗煤炭最多的国家之一。

不加以利用的为废弃污染物，其堆放需要占用大量土地，用因其为煤燃烧后的烟气中收细微粉末，露天堆放的粉煤灰产生扬尘成为大气环境污染源头，若排入河道会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

在进行混凝土拌制时掺入粉煤灰不仅能够改善混凝土性能，减少水泥用量，降低工程造价，且在利于环境保护，所以将粉煤灰利于混凝土中具有特殊的技术、经济、环保意义。

某高层建筑结构采用C30、C35、C40及C45等强度等级的混凝土，数量巨大，如果在混凝土施工中掺入粉煤灰，取代部分水泥用量，不仅能够改善混凝土性能，同时也能够取得良好的经济效益，应在建筑施工中进行广泛推广应用。

2粉煤灰在混凝土中的作用1）粉煤灰的形态效应主要是指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙程度等物理方面的特征在混凝土中的产生应用效果。

粉煤灰主要由微珠颗粒组成，圆形的微珠能够起到滚珠的作用，降低混凝土拌和物中各种组成材料的内摩擦力而提高流动性。

2）技术指标依据我国现行国标GB 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定，粉煤灰用作拌制混凝土的掺合料，其质量标准要求如表5.18。

（1）细度粉煤灰细度与其对混凝土强度的贡献有明显的相关性，因为细度愈细的粉煤灰一般活性愈大，所以细度是粉煤灰分级的一项重要指标。

粉煤灰的细度以45μm方孔筛的筛余量表示。

（2）需水量比需水量比是指在相同流动度下，粉煤灰的需水量与硅酸盐水泥的需水量之比。

需水量比小的粉煤灰掺入混凝土中，可增加其流动度，改善和易性，提高强度。

（3）烧失量烧失量是指粉煤灰在高温灼烧下损失的质量。

烧失部分主要为未烧尽的固态碳，这些碳成分的增加，即意味有效活性成分的减少。

同时，还会导致粉煤灰的需水量增加，因此要加以控制。

（4）SO3含量与游离CaO含量粉煤灰中SO3含量超过一定限量，可使混凝土后期生成有害的钙矾石，导致危害。

游离CaO的水化速度很慢，且生成的Ca（OH）2体积膨胀，致使水泥石开裂。

因此，为保证体积安定性应控制粉煤灰中SO3与游离CaO的含量，同时，可以采用雷氏夹标准法试验进行评价。

拌制水泥混凝土用粉煤灰的分级表表5.18注：F类粉煤灰是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰，C类粉煤灰是由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰。

1.硅酸盐水泥的技术标准按我国现行国标（GB 175—2007）的有关规定，将硅酸盐水泥的技术标准汇总于表4.7。

硅酸盐水泥的技术标准表4.7注：①如果水泥经压蒸试验安定性合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%；②水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。

若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量应不大于0.60%或由供需双方确定；③当有更要求时，该指标由供需双方确定。

我国现行国标（GB 175—2007）规定，水泥中凡不溶物、烧失量、氧化镁、氧化硫、氯离子、凝结时间、安定性和强度中任何一项技术指标不符合标准要求时，为不合格品。

2.普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%～20%的活性混合材料（其中允许使用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替）、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。

浅析粉煤灰对混凝土强度的影响摘要：混凝土中适量掺加粉煤灰是粉煤灰综合利用的主要途径之一。

本文主要介绍粉煤灰的主要性质以及粉煤灰对混凝土早期、中期、后期强度的影响。

关键词：粉煤灰;混凝土强度abstract: the concrete amount of fly ash is one of the main ways of comprehensive utilization of fly ash. this paper mainly introduces the main properties of fly ash and fly ash on the early, middle, late strength of concrete.key words: fly ash; concrete strength中图分类号：tu528.1 文献标识码： a文章编号：随着我国电力事业的发展，粉煤灰的排放量也在逐年增加，粉煤灰的开发利用对环境、社会都具有深远的意义；配制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一，目前粉煤灰混凝土在工程中的应用逐步广泛，但现有文献资料显示，这些应用的粉煤灰混凝土不能合理地根据早期强度推算混凝土强度等级，从而不能判定混凝土质量，这是目前粉煤灰混凝土应用亟待解决的问题。

一、粉煤灰的性质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。

粉煤灰按照国家标准分为一级、二级、三级，其分级的主要指标为粉煤灰,烧失量大小、,粒径大小,需水灰比大小，以及化学成分高低和,活性指数等。

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。

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。