不同细度粉煤灰对水泥性能影响的研究

粉煤灰\磨细矿粉对水泥胶砂性能影响的试验研究[摘要]本文通过对单掺粉煤灰10％-50％，单掺矿粉20％-70％和复掺30％-60％两种外掺料的水泥胶砂性能进行试验研究，并总结出复掺时的最佳掺量及最佳比例。

试验结果表明：单掺粉煤灰、矿粉及复掺均能提高胶砂流动度，但单掺时7d强度较低。

复掺40％-50％，粉煤灰掺量10％-15％时，复合效应达到最佳效果。

研究结果希望对优化混凝土的配合比设计，进一步研究复合胶凝材料的作用机理起到一定帮助作用。

[关键词]粉煤灰磨细矿粉胶砂性能影响规律最佳比例中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：前言随着能源的日益紧张，和国家对环保、绿色可持续发展的新型建筑材料的支持，粉煤灰和矿渣两种工业废渣在经过进一步加工后已越来越受到广泛的应用。

粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤灰在锅炉中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，有大部分直径以µm计的实心（或）中空玻璃微珠以及少量的莫来石、石英等结晶物质所组成［1］。

矿渣是高炉炼铁过程中排出的非金属矿物熔渣，矿渣的化学成分与硅酸盐水泥相近似，仅cao含量稍低，热熔矿渣急剧冷却（水淬）而成的粒状矿渣，活性较高，冷却越迅速，活性越高。

β-c2s使矿粉具有微弱的自凝性。

对于大多数矿物掺合料，掺入混凝土中的效应一般都有微集料效应、形态效应、火山灰效应、界面效应，但不同的矿物掺和料在不同的效应形式下表现可能是正效应也可能是负效应，而这主要取决于矿物掺和料的物理形态、化学组成等特征，如果参合料物理性能、掺量比例控制得当，多元复合矿物参合料掺入混凝土所表现出的综合正效应应大于单矿物参合料。

所以掺合料对水泥胶砂性能的影响、最佳掺量，特别是在复掺时是怎样提高矿粉掺量，充分发挥矿粉的潜在活性，以及复配时体现出的优势互补作用都很值得我们作进一步研究。

原材料及试验方法2.1 原材料水泥：南京海螺水泥p.o42.5。

粉煤灰：华能南京电厂f类i级灰，细度：6.8%，烧失量：0.91%，需水量比：91%。

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。

粉煤灰效应的作用原理及其对混凝土的性能影响摘要：通过对粉煤灰形态效应、填充效应、微集料效应以及活性效应作用原理的分析，研究粉煤灰效应对混凝土性能的影响以及其掺入量的控制。

关键词：粉煤灰粉煤灰效应混凝土性能1.粉煤灰形态效应与填充效应1.1粉煤灰的形态效应、填充效应具体表现首先，粉煤灰中的球形玻璃体，包括海绵状玻璃体和铝硅酸盐玻璃微珠，表面光滑，粒度细且质地致密，对水的吸附力较小，减小混凝土内部的摩擦阻力，在混凝土泵送和振捣过程中有润滑作用，且有减水作用。

减水作用主要体现在，水泥在水化初期易产生凝聚或絮凝作用，形成一种极不均匀的水化物结构，粉煤灰借助其颗粒细小的形态特点能够物理分散这些水泥絮凝体，使较多的絮凝吸附水游离出来，降低了砂浆的需水量。

[8]粉煤灰的填充作用表现在，较细的颗粒填充在水泥浆体中，可以细化孔隙和毛细孔。

1.2形态效应、填充效应对混凝土性能的影响粉煤灰的形态效应主要表现在减水和润滑作用上，能有效的提高混凝土的流动性和和易性，对混凝土泵送、振捣都有益无害。

但是，质量较差的粉煤灰含有大量较粗的，多孔的，非球状多渣状的颗粒，反而会降低混凝土的工作性，增大用水量。

另外，掺入的粉煤灰越细，则需水量就越低，水化反应的界面也随之增长，有利于混凝土强度的提高。

但是，掺入量必须得到控制，因为，掺入的细灰过多时，其总表面积将大于浆体所能湿润的面积，细灰反而会聚成一团，不能分散到水泥浆体中，导致强度的降低。

粉煤灰的填充效应为单一的物理作用，不随龄期的增长而增长。

粉煤灰在发挥其填充效应时的掺入量也应该控制，因为，粉煤灰填充过多时，混合料处于悬浮状态，而太少时，混合料处于骨架孔隙结构，只有在掺量合适时，混合料能达到骨架密实的状态[7]，结构的强度最优。

2.微集料效应2.1粉煤灰微集料效应的作用机理粉煤灰的微集料效应是指，在水泥中，粉煤灰的微细颗粒均匀分布，填充细化孔隙，同时能阻止水泥颗粒相互粘聚，有利于混合物的水化反应。

粉煤灰微观结构及其对水泥性能的影响粉煤灰是一种重要的水泥掺合料，利用其作为水泥掺合料可以改善混凝土的性能。

但是，大多数人对于粉煤灰的微观结构并不清楚，更不知道粉煤灰对于水泥性能的影响。

本文将从微观结构的角度出发，深入探讨粉煤灰的性质及其对于水泥性能的影响。

一、粉煤灰的微观结构粉煤灰通常是燃煤时产生的一种物质，其主要成分为无定型硅酸、氧化铁、氧化铝等。

粉煤灰微观结构的研究主要涉及到粉煤灰的形貌、结晶性质、化学反应等方面。

1.形貌粉煤灰的形貌主要有三种：球形粒子、卵形粒子和角形粒子。

一般情况下，球形粒子具有较低的比表面积和较好的流动性，而角形粒子则具有较高的比表面积和较强的活性。

2.结晶性质粉煤灰中的主要晶体相是硅酸盐矿物，包括四面体硅酸盐矿物和单斜硅酸盐矿物等。

此外，粉煤灰中还含有少量的混合晶相和非晶态硅酸盐等。

3.化学反应粉煤灰和水泥在水的存在下会发生反应，生成C-S-H凝胶和C-A-H凝胶等胶体物相，同时释放出大量的热量。

粉煤灰的化学反应速度较慢，但具有较长的反应历程。

二、粉煤灰对水泥性能的影响1.影响混凝土的强度掺入适量的粉煤灰可以提高混凝土的强度和耐久性。

粉煤灰中所含的无定型硅酸等物质能够与水泥反应，生成C-S-H凝胶等胶体物相，填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的空隙率，改善混凝土的自密性。

同时，粉煤灰还能减少混凝土的水泥用量，降低混凝土配合比，提高混凝土的强度和耐久性。

2.改善混凝土的耐久性粉煤灰中含有大量的无定形硅酸等物质，这些物质能够与混凝土中的氢氧根离子反应，形成水化硅酸盐等物质，填补混凝土中的微裂缝和毛孔，防止水分渗透，延缓混凝土的老化过程。

同时，由于粉煤灰的掺入，混凝土内部的温度会降低，减少热应力，改善混凝土的耐久性。

3.影响混凝土的流动性粉煤灰掺入混凝土中后会降低混凝土的流动性，降低混凝土的可泵性。

这是因为粉煤灰中的颗粒会占据混凝土中的空隙，增加混凝土的内摩擦力，使得混凝土的流动性下降。

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。

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。