超细粉煤灰与粉煤灰混凝土力学性能对比试验研究

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发布时间：2021-09-08

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超细粉煤灰与粉煤灰混凝土力学性能
对比试验研究
姚韦靖，庞建勇
(安徽理工大学土木建筑学院，淮南232001)
摘要：通过if-交试验的方法，对比研究了超细粉煤灰和粉煤灰对于混凝土强度的影响，结果显示和粉煤灰相
比，超细粉煤灰优势明显，在合理掺量下，既可以满足混凝土的强度要求，又能有效提高3-作性，节约水泥。
关键词：绿色混凝土；正交试验；超细粉煤灰；粉煤灰
Abstract：By means of orthogonal experiment，the contrast research of ultra—fine fly ash and fly ash for the influence
of the strength of concrete is carried out． rhe results show that compared with fly ash ultra-fine fly ash has the obvious
advantages，under the reasonable dosage，it can satisfy the requirement of the concrete strength，and improve the workabil—
ity，effectively save cement．
Key words：Green concrete；Orthogonal experiment；Ultra—fine fly ash；Fly ash
中图分类号：TU528．041 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2015)12—10—04
0 前言
当今，作为土木工程用量最大的材料— — 混凝
土。其中水泥作为其最主要的组成部分，用量之大
不言而喻。
随着社会的发展，自然资源开发日益加剧，更
加要求土木行业能够节约、合理利用资源，研究开
发新的产品来替代建筑材料。国内，由吴中伟院士
首次提出“环保型胶凝材料”和“绿色高性能混凝
土”的概念，即在保证混凝土性能的前提下，大量利
用工业废渣来代替水泥的建议，为“变废为宝”指明
了方向。
粉煤灰作为燃煤电厂主要废弃物，用其代替部
分水泥．已在实际生产中得到广泛应用与推广ll-2]。
而本文使用的超细粉煤灰，是一种具有更细粒度的
特殊粉煤灰，通过试验，对比了两种粉煤灰混凝土
的综合性能，超细粉煤灰比粉煤灰混凝土具有更大
的优势，更能有效降低水泥用量，满足当前提出的
绿色、环保、节约要求。
1 材料与增强机理概述
1．1 粉煤灰与超细粉煤灰
粉煤灰：煤燃烧后烟气中收集的细灰，是燃煤
电厂排出的工业废料f3J。
基金项目：安徽省教育厅自然科学重大项目资助
(KJ2015ZD20)。
一l0 一
超细粉煤灰：是由粉煤灰经过分级、筛选而来，
其细度介于普通硅酸盐水泥和硅灰之间[41，本文使
用的超细粉煤灰直径小于321xm。
1．2 超细粉煤灰增强机理
超细粉煤灰作为优质的外加剂。理论上可以等
量取代水泥，由于其直径较水泥小，形成更好的颗
粒级配，其增强机理如下：
(1)填料效应：超细颗粒有效填充于混凝土的
空隙之中。孔隙率降低，密实度增加l4 ，提高混凝土
强度。
(2)活化效应：粉煤灰中活性成分SiO。和A1：0，
与水化过程中产生的Ca(OH) 反应，生成水化硅酸
钙凝胶和水化铝酸钙晶体。
(3)减水效应：可以证明，胶凝材料颗粒越细，
混凝土的初始流动速度越大，流动度相同时，水灰
比可降低7％～9％。
具体作用过程为：首先，粉煤灰中的活性SiO：、
AI 0 与水泥水化过程中产生的Ca(OH) 反应。生
成的水化铝酸钙胶凝和水化铝酸钙晶体，具有胶凝
性质．填充于骨料间使混凝土结构更加紧密；反应
过程中消耗了Ca(OH)：，使混凝土碱度降低，更有利
于水化铝酸盐的形成，形成火山灰效应，即后期强
度增长明显，甚至可以超过同级别混凝土强度；同
时，产生微骨料效应，超细粉煤灰的超细颗粒一方
面可以填充空隙裂缝．改善孔结构的同时亦提高了