浅谈粉煤灰对混凝土强度地影响..doc
上传者：cxmckate6
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某某建材２００８年第４期
１前言
粉煤灰又称飞灰，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉
中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比外表积在２５００～７０００ｃｍ２／ｇ，尺寸从几百微米到几微米，通常为球状颗粒，我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：ＳｉＯ２４０％～６０％；Ａｌ２Ｏ３１５％～４０％；Ｆｅ２Ｏ３４％～２０％；ＣａＯ２％～７％；烧失量３％～１０％。此外，还有少量的Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓ、Ｋ、Ｎａ等氧化物。我国是产煤和烧煤大国，火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计２００５年排粉煤灰量约２亿吨左右，如果粉煤灰得不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。从目前有关资料来看，粉煤灰在建筑工程和根底工程的应用，是最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途径。至今比拟成熟的技术和已建成生产线的有：粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可见，开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义，配
制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一［１］
。
２粉煤灰的主要性质
２．１火山灰效应
粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为５０％～８０％，是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成局部，其含量越多，活性越高，其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大，键能很高，因而在通常状态下，粉煤灰所表现出的活性很低。粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中，ＯＨ－
离子打破了Ｓｉ－Ｏ，Ａｌ－Ｏ键网络，降低了硅氧、铝氧聚合度，并与水泥水化产生的Ｃａ〔ＯＨ〕２发生反响，生成水化硅酸钙
和水化铝酸钙，其化学方程式：
ＸＣａ〔ＯＨ〕２＋ＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ→ＸＣａＯ・ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ
ＹＣａ〔ＯＨ〕２＋Ａｌ２Ｏ３＋ｍＨ２Ｏ→ＹＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｍＨ２Ｏ
粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为：①反
应是缓慢的，所以放热速率和强度开展也相应较慢。②反响消耗了层状结构的Ｃａ〔ＯＨ〕２生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细化有利于提高混凝土的强度。③反响产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔
径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善［２］。
２．２微集料效应
细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，通常用０．０８ｍｍ或０．０４５ｍｍ方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细，微小玻璃球形颗粒越多，比外表积也越大，粉煤灰中的活性成分也就越容易和水泥中的Ｃａ〔ＯＨ〕２化合，其活性就越高。另外，随着细度的增加，粉煤灰的比重增大，标准稠度需水量减小，浆体的密实度与强度增大，同时，由于粉煤灰的密度小于水泥３０％以上，从而增加了灰浆体积，足量的灰浆填充在混凝土孔隙空间，覆盖和润滑骨料颗粒，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易性，加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空隙，形成更加密实的结构，都有利于提高混凝土的强度。
２．３形态效应
优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，外表光滑，粒
度较细，质地致密，多孔颗粒极少，因此在搅拌成型过程中不会大量吸水，使得水泥浆体的需水量降低，初始结
构得到改善［３］。同时粉煤灰中的球形颗粒在混凝土中起
滚珠润滑作用，可以减少骨料之间
１前言
粉煤灰又称飞灰，是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉
中燃烧后从烟道排出，被收尘器收集的物质，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比外表积在２５００～７０００ｃｍ２／ｇ，尺寸从几百微米到几微米，通常为球状颗粒，我国大多数粉煤灰的主要化学成分为：ＳｉＯ２４０％～６０％；Ａｌ２Ｏ３１５％～４０％；Ｆｅ２Ｏ３４％～２０％；ＣａＯ２％～７％；烧失量３％～１０％。此外，还有少量的Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓ、Ｋ、Ｎａ等氧化物。我国是产煤和烧煤大国，火电厂每年排放的粉煤灰总量逐年增长，预计２００５年排粉煤灰量约２亿吨左右，如果粉煤灰得不到利用，将污染环境，影响气候，破坏生态。从目前有关资料来看，粉煤灰在建筑工程和根底工程的应用，是最主要的利用方式，也是提高其利用率的根本途径。至今比拟成熟的技术和已建成生产线的有：粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌筑水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰粘土砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰筑路和粉煤灰充填等，由此可见，开发研究以粉煤灰为掺合料的混凝土具有重要意义，配
制粉煤灰混凝土是粉煤灰综合利用的主要途径之一［１］
。
２粉煤灰的主要性质
２．１火山灰效应
粉煤灰的矿物相主要是铝硅玻璃体，含量一般为５０％～８０％，是粉煤灰具有火山灰活性的主要组成局部，其含量越多，活性越高，其矿物结构为硅氧四面体、铝氧四面体和铝氧三面体，该结构的聚合度很大，键能很高，因而在通常状态下，粉煤灰所表现出的活性很低。粉煤灰的化学活性在于铝硅玻璃体在碱性介质中，ＯＨ－
离子打破了Ｓｉ－Ｏ，Ａｌ－Ｏ键网络，降低了硅氧、铝氧聚合度，并与水泥水化产生的Ｃａ〔ＯＨ〕２发生反响，生成水化硅酸钙
和水化铝酸钙，其化学方程式：
ＸＣａ〔ＯＨ〕２＋ＳｉＯ２＋ｎＨ２Ｏ→ＸＣａＯ・ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ
ＹＣａ〔ＯＨ〕２＋Ａｌ２Ｏ３＋ｍＨ２Ｏ→ＹＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｍＨ２Ｏ
粉煤灰的火山灰活性表现出来的技术性质为：①反
应是缓慢的，所以放热速率和强度开展也相应较慢。②反响消耗了层状结构的Ｃａ〔ＯＨ〕２生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细化有利于提高混凝土的强度。③反响产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔
径细化使混凝土的强度和抗渗性能得到改善［２］。
２．２微集料效应
细度是衡量粉煤灰品质的主要指标，通常用０．０８ｍｍ或０．０４５ｍｍ方孔筛余量表示。粉煤灰的细度对混凝土的性能影响很大。粉煤灰的颗粒越细，微小玻璃球形颗粒越多，比外表积也越大，粉煤灰中的活性成分也就越容易和水泥中的Ｃａ〔ＯＨ〕２化合，其活性就越高。另外，随着细度的增加，粉煤灰的比重增大，标准稠度需水量减小，浆体的密实度与强度增大，同时，由于粉煤灰的密度小于水泥３０％以上，从而增加了灰浆体积，足量的灰浆填充在混凝土孔隙空间，覆盖和润滑骨料颗粒，增加了拌合物的粘聚力和可塑性，改善了混凝土的和易性，加上细小的粉煤灰颗粒可以填充未水化水泥颗粒空隙，形成更加密实的结构，都有利于提高混凝土的强度。
２．３形态效应
优质的粉煤灰中的玻璃珠粒形完整，外表光滑，粒
度较细，质地致密，多孔颗粒极少，因此在搅拌成型过程中不会大量吸水，使得水泥浆体的需水量降低，初始结
构得到改善［３］。同时粉煤灰中的球形颗粒在混凝土中起
滚珠润滑作用，可以减少骨料之间
浅谈粉煤灰对混凝土强度地影响.
