粉煤灰配制绿色高性能混凝土性能的研究

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发布时间：2021-09-12

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粉煤灰配制绿色高性能混凝土性能的研究
孙家国。谷艳玲
(武夷学院环境与建筑工程系，福建武夷山354300)
摘要：建立了绿色高性能混凝土的概念，提出了混凝土材料的发展应与环境保护、能源节约、资源节省综合考虑的观念，分析了粉煤
灰配制绿色高性能混凝土的特点。通过试验表明：混凝土中掺加一定量粉煤灰，可改善混凝土的和易性，提高混凝土的后期强度。确定粉
煤灰在普通混凝土中的最佳掺量，提出混凝土材料可持续发展的出路在于发展绿色高性能混凝土，重点开发粉煤灰绿色商}生能混凝土。
关键词：绿色高性能混凝土；粉煤灰；强度
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)07—0093—02
Research on the property of green high-performance flyash allocation concrete
SUNJia-guo，GU yan-J衄g
(Environment and Construction Engineering Department，Wuyi College，Wuyishan 354300，China)
Abstract： Establish the concept of green high-performance concrete，put forward comprehensive consideration of concrete material develop—
ment，environmental protection，energy conservation and the resources saving，analyze the distinguishing feature ofgreen high—performance flyash
allocation concrete．Experiments show that certain mixed flyash cai1 improve the peaceability and late strength of concrete．Confirm the optimal
amount ofmixed flyash in the ordinary concrete，advan ce the outlet of sustainable development is to develop green high-performan ce concrete laying
special stress on green high-perform ance flyash allocation concrete．
Key words： greenhi曲-performance concrete；flyash；strength
0 引言
混凝土在众多建筑工程领域中是应用最广泛、用量最大的
建筑材料之一，在给人类带来巨大物质财富的同时，也使得资
源、环境问题Et益突出，严重制约了混凝土行业的可持续发展。
尤其在中国，人口众多，水泥混凝土的需量特大，2010年我国水
泥的产量是18．68亿t，而资源并不丰裕，环境问题也十分突出。
因此，混凝土材料的发展应与环境保护、能源节约、资源节省综
合考虑，协调发展，深化”绿色”观念，发展绿色高性能混凝土
(GreenHighPerformance Concrete，简称GHPC)[1-2]。绿色高性能
混凝土不仅改善了建筑物外观、功能及耐久性等，且可节约资
源和能源，保护环境，符合可持续发展的需要，实现发展与环保
的统一。混凝土能否长期作为最重要的建筑结构材料，关键在于
能否成为可持续发展的绿色材料，因此，研究和开发新型绿色
高性能混凝土意义重大，是实现混凝土环保化、节约化的积极
有效措施。
1 绿色高性能混凝土概念
绿色高性能混凝土是一种既具有高施工性能、高耐久性与
高强度，又保护环境、节约能源、有益于人体健康的新型混凝
土，代表了混凝土的发展方向。在国内，吴中伟院士最早对其
概念作了阐述，他认为：传统混凝土未来应该是向着绿色高性
能混凝土发展[11q。大量学者研究认为绿色高性能混凝土应符合
收稿日期：2012-01-09
基金项目：福建省教育厅科技项目(JK2011057)
以下几个方面：①选用符合国家标准的绿色水泥，尽量减少砂、
石开采过程中对环境的破坏，减水剂尽可能以工业废液改性制
造或在此基础上研制其他复合外加剂；②最大限量地节约水
泥用量，从而减少水泥生产中排放的CO 、NO 等气体，以保护
环境；③更多地掺加经加工处理的工业废渣，如磨细矿渣、优质
粉煤灰和硅灰等活性掺合料，以节约水泥，保护环境，并改善混
凝土耐久性；④ 充分发挥HPC的优势，通过提高强度，减小结
构截面积或结构体积，减少混凝土用量，从而节约水泥、砂、石
的用量；通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的使用寿
命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的使用；
⑤对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用，发展再生混凝土I3]。
2 粉煤灰在绿色高性能混凝土中的作用机理
粉煤灰是由燃烧煤的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒
多呈球形，表面光滑，主要成分为siO2、A1：O，、Fe203、CaO等，具
有较大的吸附作用，能与水泥熟料矿物共反应形成水硬性化合
物，通常作为活性细掺料掺入混凝土中，是一种有效的再生资源。
2．1 形态效应
粉煤灰颗粒大多是球形的玻璃珠，其表面光滑、致密、粒度
细，填充在水泥颗粒之间起到“滚珠轴承”的作用，可以改善混
凝土拌合物的和易性，减少混凝土单位体积用水量，硬化后水
泥浆体干缩小，提高混凝土抗裂性。同时粉煤灰等量置换混凝土
中的水泥，可以降低砂率，增加粗骨料的含量，实际降低了胶凝