浅谈粉煤灰对混凝土性能的影响

时间：2024-07-28

刘俊安永亮

（贵州省港创建业建材有限公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

当今的混凝土行业，随着社会的进步也在不断进步，因此现在的混凝土不单单是水泥来作为胶凝材料0，矿物掺和量的大量使用给混凝土行业提出了更高的要求。矿物掺和料在混凝土中的广泛应用表明，其不仅能改善混凝土的相关性能，而且还能带来显著的经济效益。因此，为了改善机制砂混凝土的和易性0，同时降低成本，需要掺加适量的活性矿物掺和料。但是粉煤灰的使用一直在混凝土行业是个难题，怎么合理运用煤灰，将混凝土的性能发挥到最优0，因此，本文通过对粉煤灰混凝土进行相关力学试验和耐久性相关试验，研究了粉煤灰掺量对混凝土抗压强度、和易性的影响以及进厂检验、养护条件等，在实际生产过程中提供技术指导00。

1 煤灰对混凝土的影响

1.1 原材料

1.胶凝材料水泥为龙里红狮有限公司生产的P.O 42.5 水泥;粉煤灰为六枝电厂生产的F 类二级粉煤灰。物理性能见下表。

表1 水泥的性能

表2 粉煤灰的性能

2.机制砂：细度模数2.5，MB:1.0。

3.石子：港创建材5～25mm 连续级配碎石，压碎值8.2%，针片状2.4%。

4.外加剂：科之杰生产聚羧酸性高性能减水剂，减水率26.1%。

5.拌和用水：自来水

6.混凝土配合比根据JGJ55-2016《普通混凝土配合比设计规程》如表5所示，粉煤灰以0wt%-40wt%的比例取代水泥。

表3 混凝土配合比

1.2 试验方法

根据 GB/T50080-2016,《普通混凝土拌合物性能试验方法》以及GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》等规范要求0。分别称取水泥、煤灰、骨料、外加剂来做各个配合比试验，观察其和易性以及流动性等性能，然后记录。将各配合比混凝土做标准试块。养护温度20±2°，相对湿度95%，分别养护3d、7d、28d、60d。后用压力机测其抗压强度，并记录极限破坏荷载F(n)。

1.3 试验结果及结论

此实验来自港创建材有限公司实验室提供。

根据实验结果可以得出，粉煤灰的掺量对于混凝土的和易性以及强度方面有较大的影响。在和易性方面，粉煤灰掺量在20%时，混凝土状态最为良好，粉煤灰充分发挥其物理效应，产生较好的和易性。在强度方面，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的前期强度有所降低，但是后期强度明显上升，由于粉煤灰会抑制前期水泥的水化热程度，在掺量为20%时，强度最为客观。整体而言，粉煤灰作为一种废物利用的材料，在混凝土中，可以发挥其物理、化学效应，对混凝土产生良好的影响，同时也为环境的保护减轻压力。

表4 混凝土强度报告

2 煤灰的检测

各等级粉煤灰技术要求及检验方法应按现行国家标准GB/T-1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的相关规定执行。

2.1 煤灰的分类以及生产中的检测方法

1）“脱硫灰”

脱硫灰为烟尘中的细灰和氧化钙发生生成的以石膏为主的产物。由于石膏在水泥中扮演缓凝角色，所以脱硫灰的使用可能会导致混凝土凝结时间过长，造成严重的工程事故。鉴别脱硫灰方法如下：

脱硫灰加水搅拌以后，溶液呈碱性，遇酚酞变红色。

2）“脱硝灰”

脱硝灰是由于粉煤灰在循环煅烧过程中，烟气中的三氧化硫与脱硝过程中未反应的氨反应生成硫酸氢铵。其对混凝土的凝结时间，强度影响较为严重。目前生产中检测方法如下：脱硝灰加水搅拌后，问气味，如有刺鼻的氨气味，可判断为脱硝灰。

3）“浮黑灰”

目前产灰工艺中，有些厂家为了提高生产效率，会在燃煤过程中添加助燃剂，由于助燃剂多为油状物，所以会在粉煤灰中存留油分。尤其是粉煤灰经过分选后，收集的粉煤灰会含有更多的未燃尽的油分，在混凝土中，这些油分上浮，在混凝土中容易漂浮的黑色油状物。此类粉煤灰被称为“浮黑灰”。生产中的检测方法为：将煤灰倒入水中搅拌，停滞一段时间后，观看水面是否有黑灰且漂浮油状物。

3 粉煤灰混凝土的养护

混凝土掺加粉煤灰时，混凝土中的水泥用量减少，因此会降低第一次水化热反应，使混凝土凝结硬化进程减缓，导致早期强度较低。但随着养护时间的增长，粉煤灰在催化剂的作用下进行二次水化热反应，而且由于龄期的延长，粉煤灰的活性发挥更快更充分，使其后期强度增长较快。

众所周知不同类型的混凝土对养护环境、养护时间的敏感性也大不相同。在高温养护条件下，混凝土中粉煤灰水化热反应较快，因此导致早期强度增长最快，而后期强度却相对较低0；低温养护条件下粉煤灰混凝土的水化反应则受到了抑止，同期强度相比较而言较低；水中养护条件下，粉煤灰混凝土的水化反应最为充分也很均匀，其强度最高。