掺粉煤灰水工混凝土的工作性和抗压强度
张守杰 李学英 李风泉
(1．黑龙江省水利科学研究院， 哈尔滨150080； 2．哈尔滨工业大学土木工程学院， 哈尔滨150006；
3．天津水泥工业设计研究院， 天津300400)
【摘要】 论文研究了粉煤灰对水工混凝土的新拌性能和抗压强度的影响。研究结果表明在粉煤灰掺量为
40％以内时，水工混凝土的含气量和流动性有所增加，在28d前，C25混凝土抗压强度随掺量的增加而降低，但56d
以后强度随着粉煤灰掺量的增加而逐渐提高。C30和C40混凝土的早期强度随粉煤灰掺量的增加出现波动，但
90d的抗压强度逐渐提高。
【关键词】水工混凝土，粉煤灰，新拌性能，抗压强度
【中图分类号】TU528．2 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864(2013)12—0012—02
水工混凝土经常接触水或者液体介质，因此经常出现
裂缝或者介质侵蚀等现象，影响了水工混凝土的使用寿命。
其原因在于目前水工混凝土为了降低成本，多采用低强度
等级的混凝土，混凝土中的水泥用量相对较少，粗骨料不能
完全被水泥浆体包裹，导致混凝土局部存在骨料与骨料的
硬接触，产生了初始裂缝，这样在有水或者水压较高的环境
下，水分渗入裂缝孔隙溶解了水泥石内部的氢氧化钙，使得
氢氧化钙随着流水流失，进一步引起水泥凝胶体的分解，导
致混凝土裂缝的扩大，如果混凝土自身的强度难以抵抗裂
缝的扩大，则降低了混凝土的使用寿命。为了提高水工混
凝土的寿命，可以掺加粉煤灰等矿物掺合料制备高强度等
级的水工混凝土，一方面可以降低混凝土的成本，另一方面
混凝土可以降低水工混凝土的水化热，减少初期裂缝的产
生，同时粉煤灰发生的二次水化反应可以消耗一部分氢氧
化钙，降低水泥混凝土发生腐蚀的风险。本课题采用大掺
量粉煤灰制备水工混凝土。
试验研究表明，粉煤灰取代水泥可以改善新拌混凝土
的和易性，可用粉煤灰形态效应中的“解絮作用”和“滚珠轴
承作用”来解释⋯。粉煤灰颗粒是大小不等的球状颗粒的
玻璃体，表面光滑致密，可减少水泥颗粒间、水泥颗粒与集
料间的摩擦。因此有利于改善新拌混凝土的流动性能。同
时，粉煤灰可有效分散水泥颗粒，消弱水泥颗粒聚集成团现
象，从而生成更多的浆体包裹骨料。粉煤灰的微细颗粒也
有利于改善混凝土的颗粒级配，降低混凝土固体材料混合
物间的空隙量，减少混凝土拌合物达到一定稠度指标的需
水量 。
本研究选取了3个强度等级的混凝土配比，并且采取了
大掺量粉煤灰取代水泥作为胶凝材料，通过试验测得大掺
量粉煤灰水工混凝土的坍落度，以及混凝土的含气量。同
时研究了水工?昆凝土的强度随粉煤灰掺量的变化规律。
1 原材料及配合比
本试验选用的水泥为哈尔滨水泥厂生产的PO42．5级
普通硅酸盐水泥。粉煤灰采用哈尔滨第三发电厂生产的Ⅱ

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