大掺量粉煤灰高性能混凝土配制及分析

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发布时间：2021-09-08

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大掺量粉煤灰高性能混凝土配制及分析
白文莉韩学峰庄海涛
(1．聊城市鲁铭建筑检测有限公司，252000；2．聊城市经济技术开发区建设局)
[摘要] 粉煤灰的掺量不是决定大掺量粉煤灰高性能混凝土与否的关键，大掺量粉煤灰高性能混凝土应该被看作是
一种新材料，它具有自身的特点：第一，它把粉煤灰看作同一个独立组分，根据工程设计的要求来配制，而非
以一个不掺粉煤灰的混凝土配合比为参照物，用粉煤灰以一定比例进行替代；第二，由于粉煤灰自身比水泥
对水胶比更为敏感，他适合使用化学外加剂，使水胶比尽量减小，粉煤灰对强度发展的作用明显提高。配置
的混凝土28 d强度满足工程设计的要求。因此，即使粉煤灰掺量很高，但进行混凝土配制时，并未将粉煤灰
作为独立成分或者未使用化学外加剂的都不能称为大掺量粉煤灰高性能混凝土。
[关键词] 粉煤灰；高性能混凝土；水胶比；外加剂
[中图分类号] TU528．2 [文献标志码] A [文章编号] 1001—523X(2011)04-0019—02
1 大掺量粉煤灰高性能混凝土中粉煤灰掺量问题
对于所谓大掺量粉煤灰高性能混凝土这样一个问题尚未
有确定的答案。针对我国几十年来在混凝土中粉煤灰平均取
代水泥率不超过15％，有人提出粉煤灰取代水泥率30％以上
(包括30％)的混凝土可称为大掺量粉煤灰高性能混凝土；但
很多国家标准或规程都将粉煤灰掺量为40％作为上限，规定
很多情况下粉煤灰混凝土掺量不可超过40％。因此，为粉煤
灰掺量在40％以上的混凝土定义为大掺量粉煤灰混凝土比较
合适。有些研究者认为，当胶凝材料中粉煤灰用量超过水泥
用量即粉煤灰掺量大于50％，定义为大掺量粉煤灰混凝土。
2 大掺量粉煤灰高性能混凝土配制
2．1 大掺量粉煤灰高性能混凝土原材料要求
为了配制性能良好的混凝土，大掺量粉煤灰高性能混凝
土需掺用高效减水剂。为使混凝土的拌合物具有一定的含
气量，改善混凝土的流动性，一般掺高效减水剂的同时，还要
掺加引气剂。
大掺量粉煤灰混凝土与普通混凝土在原材料方面最大
的差别是掺人大量的粉煤灰。粉煤灰的掺量及其质量变异
性是配置大掺量粉煤灰高性能混凝土的关键。
2．2 大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比的设计
正确的混凝土配合比设计是混凝土质量保证的前提，以
往粉煤灰配合比设计都是在一个已经确定不掺粉煤灰混凝
土配合比基础上，采用一定量的粉煤灰等量或超量取代水
泥，这样的配合比设计将粉煤灰和水泥同等看待，而没有充
分考虑到两者之间的差异，大量研究资料表明，粉煤灰对不
同龄期混凝土强度的贡献同水泥是不一致的，此外，粉煤灰
对混凝土强度的贡献还同水胶比密切相关(一般随着水胶比
收稿日期：2011一O1一l5
作者简介：白文莉(1968一)，女，山东省聊城人，毕业于山东经济学
院，大学学历，高级工程师，现从事建材检测工作。
的减小，粉煤灰对不同龄期的贡献随之增加)。因而采用以
往的配合比进行设计时显然已经不在合适。
关于大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比的设计，英国提
出了一种新的理念，他将粉煤灰作为一种单独的组分，将混
凝土的水胶比，灰胶比(粉煤灰一胶结料比， (C+F))和强
度建立一个三维模型，这样进行大掺量粉煤灰高性能混凝土
的配合比设计时就充分考虑了粉煤灰和水泥之间的性质差
异以及水胶比对强度影响的差异。等水胶比平面显示当水
胶比不变时一F／(c+F)的关系，即粉煤灰掺量增加
时，混凝土强度下降；等强度平面显示达到相同强度时(W／
(c+F)一F／(c+F))的关系，即增加粉煤灰掺量时，要相应
降低水胶比，以保证混凝土强度不变。
3 大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究
3．1 大掺量粉煤灰高性能混凝土工作性
大掺量粉煤灰高性能混凝土具有良好的粘聚性，能减少
用水。同时，其和易性与粉煤灰的质量、外加剂品种及掺量
等关系密切。总的来说，只要大掺量粉煤灰混凝土的配合比
恰当，搅拌时间充分，其工作性能能够满足不同工程的要求。
3．2 大掺量粉煤灰高性能混凝土强度
一般而言，混凝土中掺粉煤灰后，其早期强度一般会随
掺量的增加而降低。但大掺量粉煤灰高性能混凝土中个组
分的配比可以有较大的灵活性，同普通混凝土相比，大掺量
粉煤灰高性能混凝土28 d后强度还有很大的增长。此外，大
掺量粉煤灰高性能混凝土强度发展同温度密切相关；温度
高，其强度发展很快，基本与普通混凝土强度发展速度同步；
温度低，强度发展速度远低于普通混凝土。
3．3 大掺量粉煤灰高性能混凝土变形性能
大量工程实际表明，混凝土出现开裂，80％是在承载之
前。即混凝土变形受到约束作用而产生的应力超过混凝土自
身抗拉强度时，即产生开裂。因此混凝土的早期变形性能主
要包括温度变形、收缩变形和徐变变形。大掺量粉煤灰高性