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矿粉粉煤灰掺量影响系数表矿粉粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料，其掺量对混凝土性能有着显著的影响。
为了研究矿粉粉煤灰掺量对混凝土的影响，进行了一系列的试验，并总结出了矿粉粉煤灰掺量影响系数表。
本文将介绍这个影响系数表的内容，并分析其中的一些关键信息。
矿粉粉煤灰掺量影响系数表主要包含了矿粉粉煤灰掺量与混凝土性能之间的关系。
表中列出了不同矿粉粉煤灰掺量下混凝土的强度、抗渗性、耐久性等指标的变化情况。
我们来看矿粉粉煤灰掺量对混凝土强度的影响。
根据影响系数表可以看出，随着矿粉粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗压强度逐渐提高。
这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能填充混凝土中的孔隙，增加了混凝土的致密性，从而提高了混凝土的强度。
然而，当矿粉粉煤灰掺量超过一定范围后，混凝土强度的提高趋势会逐渐减缓，甚至出现下降。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会导致混凝土的骨料相对减少，影响了混凝土的力学性能。
除了强度，矿粉粉煤灰掺量还对混凝土的抗渗性能有一定影响。
影响系数表显示，随着矿粉粉煤灰掺量的增加，混凝土的渗透系数逐渐降低。
这是因为矿粉粉煤灰中的细颗粒能够填充混凝土中的微孔和毛细孔，减少了混凝土的渗透性。
然而，当矿粉粉煤灰掺量过高时，混凝土的抗渗性能会受到一定的影响。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土的孔隙率，降低混凝土的渗透抵抗能力。
矿粉粉煤灰掺量还会对混凝土的耐久性能产生一定影响。
影响系数表显示，适量的矿粉粉煤灰掺量能够提高混凝土的耐久性，如抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能等。
这是因为矿粉粉煤灰中的活性成分可以与混凝土中的游离钙离子反应，生成稳定的胶凝物质，提高混凝土的耐久性。
然而，当矿粉粉煤灰掺量过高时，混凝土的耐久性能可能会下降。
这是因为过高的矿粉粉煤灰掺量会增加混凝土中的孔隙率，降低混凝土的耐久性。
矿粉粉煤灰掺量影响系数表为我们提供了一个参考，帮助我们选择适当的矿粉粉煤灰掺量来改善混凝土性能。
在选用矿粉粉煤灰时，需要根据具体工程的要求和矿粉粉煤灰的性质来确定最佳掺量。
粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响发布时间：2022-10-24T06:03:27.169Z 来源：《城镇建设》2022年11期6月5卷作者：罗富方[导读] 粉煤灰通常作为工业废料来处理，作为混凝土的掺和料，不仅能够使废弃物再利用罗富方身份证号码：45212319851020****摘要：粉煤灰通常作为工业废料来处理，作为混凝土的掺和料，不仅能够使废弃物再利用，而且能够降低混凝土的造价，因此粉煤灰混凝土在我国已经得到了广泛的应用。
适量掺入粉煤灰能够改善混凝土的性能，并有利于后期混凝土强度的发展和耐久性的提高。
目前，我国混凝土结构的耐久性劣化是一个普遍存在的问题，每年都要花费大量的人力和物力来处理各种混凝土病害。
因此，如何提高混凝土的耐久性是一个迫切需要解决的问题，具有十分重要的意义。
关键词：粉煤灰掺量；混凝土；耐久性；影响1粉煤灰对混凝土的贡献煤灰可以与水泥水化产物Ca(OH)2反应形成与C-S-H凝胶具有相似组成和力学性能的产物，而且可以降低毛细孔体积和孔径，提高混凝土强度。
并且在浇注大体积混凝土时，用粉煤灰部分代替水泥，可以降低混凝土的水化热，减少温度裂缝的产生。
粉煤灰对混凝土的贡献主要表现在三大效应，即火山灰效应、微集料效应和形态效应。
①火山灰效应指的是粉煤灰中的活性SiO2与水泥的水化产物Ca(OH)2进行二次水化反应，生成难溶的水化硅酸盐C-S-H凝胶沉积在骨料与水泥石界面的孔隙内，水化硅酸盐C-S-H凝胶呈纤维状，具有很大的刚性和比表面积，凝胶粒子间存在着范德华力和化学键力，提高了混凝土的粘结强度和结构稳定性；②形态效应是指粉煤灰颗粒呈大小不等的球状玻璃体，表面致密光滑，在表面负电性的作用下，可以有效地分散水泥颗粒，使浆体充分包裹骨料颗粒，在塌落度和和易性不变的情况下降低用水量，起到减水作用；③微细集料效应是指按照Aim和Goff模型理论，当把揍有超细矿物掺合料的水泥基材料系统看作多元系统，则在该系统中存在着一个最紧密堆积，其值取决于超细矿物接合料颗粒与水泥颗粒的直径比，该比值越小，最紧密堆积值越大。
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。
粉煤灰对水泥混凝土性能的影响分析摘要：将适量的粉煤灰掺入在施工中，能够使混凝土具有更好的性能，实现预期的目标，而且粉煤灰是影响水泥混凝土性能的重要因素，必须要引起注意。
基于此，本文主要从粉煤灰对水泥性能的影响、粉煤灰对混凝土性能的影响以及粉煤灰混凝土配合比设计三个方面进行详细分析，以供大家参考。
关键词：粉煤灰；水泥；混凝土；性能就粉煤灰来看，是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧，再通过烟道排除，利用收尘器收集起来的一种物质。
燃煤电厂在生产中必须要将很多粉煤灰排放出来，导致污染受到污染，也将很多土地占用，是常见的工业废料之一。
而粉煤灰属于火山灰质材料，在进行磨细加工后，当做混合材，将一些水泥直接代替，除了能够减少水泥用量，减少工程成本也能加强混凝土性能，显著提升工程质量，让粉煤灰真正做到“变废为宝”。
因此，当前粉煤灰已经成为主要的混凝土辅料。
一、粉煤灰对水泥性能的影响粉煤灰在水泥行业中应用通常包括两点：第一，用于生料配料。
第二，用于水泥活性混合材。
有关文件中明确提出，在普通硅酸盐水泥中能够添加5%到20%的粉煤灰，而且在粉煤灰硅酸盐水泥中能够添加20%到40%的粉煤灰。
对复合硅酸盐水泥进行生产时，也能加入适量的粉煤灰。
相对于普通硅酸盐水泥来说，粉煤灰水泥的特征有很多，具体如下：第一，减少水泥成本。
第二，早期强度低后期强度增长率较大。
通常，粉煤灰中的玻璃体相当稳定，在水泥水化中粉煤灰颗粒不容易被破坏以及侵蚀，粉煤灰水泥强度发展具体表现在后期，而且能够大于对应硅酸盐水泥。
第三，和易性较好，干缩性很小。
很多粉煤灰颗粒都是球形，而且内表面及以及单分子吸附水很小，让粉煤灰具有不错的和易性，干缩性很小。
第四，水化热较低。
通常，粉煤灰水泥不会迅速水化，水化热较低，特别是粉煤灰掺加量很大的情况，水化热显著下降[1]。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰在混凝土中应用，除了能节省水泥，减少成本，保证粉煤灰质量，也能使混凝土有更好的工作性能，对离析以及泌水起到抑制的作用，增加强度，提升抗冻性等等，是混凝土必不可少的矿物掺合料。
粉煤灰基地聚合物混凝土耐久性能的研究2中国安能集团第三工程局有限公司重庆分公司摘要：粉煤灰基地聚合物胶凝材料性能优异且环保低碳，具有广阔的应用前景。
本文研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的抗酸性介质侵蚀性能、抗硫酸盐侵蚀性能和碱-集料反应等耐久性能。
研究结果表明：粉煤灰基地聚合物混凝土具有较强的抗酸性介质侵蚀性能及抗硫酸盐侵蚀性能；粉煤灰基地聚合物砂浆的ASR膨胀率在安全膨胀率范围之内，不存在潜在的碱硅酸反应危害。
关键词：粉煤灰；地聚合物；混凝土；耐久性粉煤灰是由火力电厂燃煤产生的工业副产物，近年来，由于我国传统的燃煤发电仍然在能源机构中占据着重要地位，所以其产生量巨大。
据统计，2021年全国粉煤灰排放量超过6.5亿t[1]。
目前粉煤灰主要综合利用途径包括以下几个方向：作为混凝土的矿物掺合料、制备墙体材料、改良土壤及提取氧化铝等[2,3]。
地聚合物是一种利用硅铝质原料和高碱溶液反应制备的新型无机胶凝材料，与硅酸盐水泥相比，其性能优异，制备和使用过程环保、低碳，应用前景广阔[4]。
研究表明，粉煤灰可以作为地聚合物的原材料使用[5]，采用粉煤灰制备地聚合物混凝土，为粉煤灰的综合利用拓展了一条新路径，同时具有重要的环境、经济效益。
目前，国内外学者对粉煤灰基地聚合物的反应机理及力学性能进行了大量的研究，而对其耐久性能研究较少。
本文将从粉煤灰基地聚合物混凝土的抗酸性介质侵蚀性能、抗硫酸盐侵蚀性能及碱-集料反应等三个方面进行研究。
1原材料及试验方法1.1原材料本试验采用的粉煤灰为II 级灰，其SiO2含量为48.85%、Al2O3含量为26.43%；水玻璃为碱激发剂，通过工业水玻璃和氢氧化钠复配而成；细集料的细度模数为2.4，粗集料采用粒径为5～20mm的石灰石碎石；活性集料为石英玻璃，经破碎、清洗、干燥、筛分后使用，其粒径为0.15~ 0.75 mm。
粉煤灰地聚合物混凝土配合比如表1所示。
表1粉煤灰地聚合物混凝土配合比试验编号粉煤灰（kg /m3）水（kg/m3）细集料（kg/m3）粗集料（kg/m3）激发剂（kg/m3）A 1A 2A 33603603605035206896616841124107911161201351501.2试验方法1.2.1抗酸性介质侵蚀性能试验方法本试验采用100mm×100mm×100mm 立方体混凝土试件，将试件在标准养护室中养护28d，并测试混凝土试件的抗压强度R0，然后将混凝土试件放入5%的稀盐酸溶液中，浸泡28d测定混凝土试件的抗压强度R，比较混凝土试件侵蚀前后的强度变化。
腐蚀程度用强度损失率来表示，则试件的强度损失率R d( 蚀强率) 用下式表示。
R d=×100%（1）1.2.2抗硫酸盐侵蚀试验方法本试验抗硫酸盐侵蚀试验采用浸泡法。
试验采用100mm×100mm×100mm 立方体混凝土试件，成型一天后拆模，养护至28d，取混凝土试件分别浸泡在清水和硫酸钠溶液中，浸泡一定龄期后，测试侵蚀介质中和清水中相同龄期同配合比的混凝土的抗压强度。
采用浓度为5%的硫酸钠溶液浸泡28d。
1.2.3碱-集料反应试验方法由于时间原因，本试验没有采用GB/T50081-2002《普通混凝土试验方法长期性与耐久性能试验方法标准》，而是采用快速砂浆棒法对粉煤灰基地聚合物混凝土的碱-集料反应膨胀率进行研究。
试验设备见图1。
图1碱骨料试验箱2结果与讨论2.1粉煤灰基地聚合物混凝土抗酸性介质侵蚀性能近年来，随着工业的快速发展，建造物所面临的环境侵蚀日益苛刻，酸性介质侵蚀就是其中之一。
有调查资料表明, 我国30% 的区域属于酸雨区, 61.8%的南方省市出现酸雨，频繁的酸雨、呈酸性的地下水以及自然界的酸性环境等[6]，都对混凝土结构的耐久性造成很大的破坏。
混凝土试件在盐酸溶液中浸泡情况如图2所示，试验结果如表2所示。
图2 粉煤灰基地聚合物混凝土浸泡图表2粉煤灰地聚合物混凝土抗酸性介质侵蚀试验结果试验编号浸泡前强度（MPa）浸泡后强度(MPa)蚀强率(%)A 1A 2A 315.920.226.816.123.528.2-1.25-16.3-5.2从图2可以看出，粉煤灰基地聚合物混凝土试件在盐酸溶液浸泡后无明显变化。
通过表2可以看出，粉煤灰基地聚合物混凝土蚀强率为负值，说明在盐酸溶液中，粉煤灰基地聚合物混凝土内部仍然继续水化，且水化引起的强度增长速率大于盐酸侵蚀造成的强度损失速率；这是因为粉煤灰基地聚合物混凝土的产物主要是沸石类矿物，而C-S-H凝胶（主要是低碱度的水化硅酸钙凝胶）作为骨架穿插在其中，沸石类矿物是硅铝氧化物形成的三维网状结构的聚合体，所以这种网状结构非常稳定；并且粉煤灰基地聚合物混凝土的产物是主要通过离子键、共价键结合的，而离子键和共价键的键能非常强，这可能是粉煤灰基地聚合物混凝土能抵抗酸性介质侵蚀的根本原因[7]。
2.2粉煤灰基地聚合物混凝土抗硫酸盐侵蚀性能硫酸盐侵蚀是混凝土受化学侵蚀范围中最广泛的形式之一，而硫酸盐侵蚀是一个复杂的物理化学过程，在整个侵蚀过程中包含了很多次生过程。
粉煤灰地聚合物混凝土试件在标准养护条件下养护至28天龄期，然后将试件分别浸泡在清水和5%的硫酸钠溶液，28d后测试混凝土试件的抗压强度。
试验结果如图3所示。
图3 浸泡在清水和硫酸钠溶液的试件强度对比从上图可知，浸泡在浓度为5%硫酸钠溶液的粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度均高于未浸泡前的抗压强度，但均小于浸泡在清水里的粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度。
说明粉煤灰地聚合物混凝土在5%硫酸钠溶液浸泡初期强度增长，这是因为碱激发粉煤灰反应生成的凝胶态固相产物填充到液相中, 使得水化反应速率大幅度降低，未完全溶解的粉煤灰颗粒就会被固定在已反应生成的聚合物网络中；再加上硫酸盐侵入混凝土内部能填充混凝土固有的孔隙中，使混凝土在一定龄期内变得更加密实[8]，造成粉煤灰基地聚合物混凝土受硫酸钠侵蚀后的一定时间内抗压强度增大。
因为时间原因，在所进行的周期内混凝土强度没有出现降低，对粉煤灰基地聚合物混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的强弱不能做出准确的判断，只能说明在一定龄期内粉煤灰基地聚合物混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力较强。
2.3粉煤灰基地聚合物砂浆碱-集料反应当混凝土中的集料含有活性集料（主要成分为活性氧化硅）时，如果所用的水泥中碱含量过高时，碱水解会生成NaOH和KOH，而NaOH和KOH会与活性集料发生化学反应，形成复杂的碱-硅酸凝胶等，碱-硅酸凝聚可以吸水膨胀，严重时可使混凝土胀裂。
这种化学作用称为碱-集料反应（ASR）[9]。
2.3.1碱含量对粉煤灰基地聚合物砂浆ASR膨胀率的影响碱是诱发ASR不可或缺的条件，碱含量的多少直接影响碱集料反应的程度。
对于普通硅酸盐水泥，一般要控制碱含量（以氧化钠当量计）在0.6%以内，以防止ASR的发生。
而碱激发粉煤灰胶凝材料中的碱含量在6%到12%之间，这对普通硅酸盐水泥来说，是一个非常惊人的碱含量，在活性集料和水存在的条件下，一定会发生碱集料破坏。
但是碱激发粉煤灰胶凝材料是否也会发生碱集料破坏？值得我们担忧。
本试验设置四组配合比，碱含量分别为7%、8%、9%、10%。
活性集料含量为10%，活性集料粒径为0. 15~ 0. 75 mm。
采用快速砂浆棒法，来探究碱含量对碱激发粉煤灰砂浆ASR膨胀率的影响，实验结果如表3所示。
表3 碱含量对粉煤灰地聚合物砂浆ASR膨胀率的影响（%）碱含量（%）789103d 7d 10d 0.00180.00320.0039-0.0153-0.00210.0081-0.0142-0.0118-0.0147-0.0229-0.0115-0.010814d0.00410.00920.00810.0052从表3可以，碱含量为7%~10%，砂浆棒的14d膨胀率都没超过0.1%，并且是远远小于0.1%，可以判定粉煤灰基地聚合物混凝土无潜在的碱硅酸反应危害。
碱激发粉煤灰的水化过程是一个不断消耗碱的过程，随着水化反应的进行，体系中的碱进入水化产物中，形成了以含碱金属的水化铝硅酸盐为主的水化产物。
而这些水化产物有较高的比表面积，对钠离子和钾离子具有很强的吸附能力，因此很大程度地降低粉煤灰基地聚合物中的游离碱含量，对碱集料反应起到很好的抑制作用[10]。
2.3.2活性集料含量对粉煤灰基地聚合物砂浆ASR膨胀率的影响活性集料含量对混凝土的碱集料反应的膨胀率有很大的影响。
研究表明[9]，在活性集料质量分数5%到50%范围内，碱矿渣水泥砂浆ASR膨胀率随活性集料质量分数的提高而增大。
本试验设置四组配合比，活性集料含量分别为5%、10%、15%、20%。
碱含量为9%，活性集料粒径为0. 15~ 0. 75 mm。
试验结果如表4所示。
表4活性集料含量对粉煤灰地聚合物砂浆ASR膨胀率的影响（%）活性集料含量（%）51015203d 7d 10d 14d -0.0152-0.0048-0.01310.0007-0.0142-0.0118-0.01470.0081-0.0189-0.0166-0.01210.0113-0.3466-0.3466-0.34210.0034从表4可以看出，在碱含量一定时，活性集料含量在5%~20%之间，粉煤灰基地聚合物砂浆棒的14d天膨胀率均小于0.1%，说明活性集料含量在一定范围内，粉煤灰基地聚合物无潜在的碱硅酸反应危害。
3结论本论文主要对粉煤灰基地聚合物混凝土抗酸性介质侵蚀性能、抗硫酸盐侵蚀性能及碱-集料反应等方面进行了研究，主要结论如下:在质量分数5%的盐酸溶液结合质量分数5%的硫酸钠溶液浸泡28d后，粉煤灰基地聚合物混凝土的抗压强度都出现了不同程度的增加，说明粉煤灰基地聚合物混凝土具有较强的抗酸性介质侵蚀性能及抗硫酸盐侵蚀性能。
当活性集料含量为10%时，碱含量在7%到10%之间，粉煤灰基地聚合物砂浆最大膨胀率不超过0.1%；当碱含量一定时，活性集料的含量对粉煤灰基地聚合物砂浆ASR膨胀的影响很小。
所以粉煤灰基地聚合物无潜在的碱硅酸反应危害。
参考文献：[1]袁鹏.我国粉煤灰综合利用现状及发展趋势[J].福建建材,2022(07):116-118.[2]杨建军,徐小彬,殷素红,等.粉煤灰综合利用新途径的探讨[J]材料研究与应用,2008（12）.[3]张力,李星吾,张元赏,等.粉煤灰综合利用进展及前景展望[J].建材发展导向,2021,19(24).[4]史才军.碱-激发水泥和混凝土[M].北京：化学工业出版社,2008.[5]郑娟荣,刘丽娜,谢灵霞.碱激发粉煤灰胶凝材料砂浆及混凝土的性能研究[J]混凝土,2009（05）[6]胡志远,陈剑雄,苏都喜,等.复合掺合料抗酸雨混凝土耐久性能[J].重庆工学院学报(自然科学版),2008(05):45-49.[7]胡洁,郑娟荣.碱激发胶凝材料抗酸侵蚀性的试验研究[J].山西建筑,2011,37(35):119-120.[8]张磊,杨鼎宜.混凝土硫酸盐侵蚀过程及主要产物研究进展[J].混凝土与水泥制品,2006(06):19-22.[9]杨长辉,蒲心诚,吴芳.碱矿渣水泥砂浆的碱集料反应膨胀研究[J].硅酸盐学报,1999(06):651-657.[10]彭小芹,李硕,黄滔,许国伟.土聚水泥混凝土及其碱集料反应初探[J].材料导报,2007,21(12A):183-185.。
