浅论粉煤灰混凝土的应用及注意问题

于符静 杜泽

摘 要：随着基础设施投入力度的加大，我国建筑行业面临着环境污染与资源短缺两个方面的压力。粉煤灰在混凝土中的应用既能够改善建筑混凝土各项性能，又可以使混凝土延长使用的寿命，从而能够大幅度地减小高耗费能、重污染的水泥材料的使用量，另外也较好地解决了粉煤灰这种工业废渣的处理问题。因此，积极推动粉煤灰混凝土在建筑工程领域当中的应用，具有十分重要的意义和作用。

关键词：粉煤灰混凝土；应用；注意问题

随着经济社会的发展和进步、国内现代化建设步伐的加快及基础设施投入力度的加大，我国建筑行业得到迅猛的发展，建筑业面临着环境污染与资源短缺两个方面的压力。如何能既满足基础设施建设需要、又不断降低这些原材料的产量和使用量已经成为政府高度重视、群众持续关注、建筑行业亟待解决的问题。在煤燃烧形成的烟气中所收集到的细灰被称作粉煤灰。粉煤灰目前在燃煤发电厂是主要的固体性排出物，也是一种国内排量较大的工业性废渣，据统计我国的年排量达到3000多万吨。而粉煤灰在混凝土中的应用既能够改善建筑混凝土各项性能，又可以使混凝土延长使用的寿命，从而能够大幅度地减小高耗费能、重污染的水泥材料的使用量。本文简要介绍了粉煤灰混凝土的基本作用原理，深入阐述了粉煤灰混凝土的主要优点，研究分析了粉煤灰混凝土应用中需要注意的问题，希望对于相关粉煤灰混凝土应用的研究和实践工作能够有所借鉴。

1 粉煤灰混凝土的基本作用原理

1.1 粉煤灰对于混凝土的火山灰反应。通常情况下，天然或者人造的粉煤灰（火山灰）材料原本并不具有胶凝的性能，然而当其应用于混凝土之中，就能够同水泥发生水化的过程进而生成的氢氧化钙发生反应，从而产生出有着胶凝特性的水化物--水化的硅酸钙，我们把这一反应称作火山灰反应。此反应既能够降低了出现溶出问题的可能性，还能对混凝土中的内部孔隙进行填充，从而使较薄弱的结构过渡区得到加强，从而增强了混凝土的强度及抗渗性，进而对混凝土各项性能的改善发挥着显著的作用。

1.2 粉煤灰对于混凝土形态的作用。粉煤灰从内部组成看，组成的矿物成份主要为玻璃体。粉煤灰内部这种球形的玻璃体具有粒度细、质地密、表面光滑且面积小、与水相比吸附力小等等特性，所以优质的粉煤灰一旦加到混凝土之中可以减小拌合过程中的用水量，能够促进水化的速度延缓，使得混凝土由于水化发热所产生的升温问题，促进混凝土的早期干燥和收缩，与此同时还能提高混凝土的抗压强度，对于有利于防范混凝土的温度类裂缝问题。

1.3 粉煤灰对于混凝土的填充效应。因为粉煤灰在容重方面只相当于水泥的三分之二左右，同时其粒形又非常好，粉煤灰中的微细的颗粒可以均匀地分布于水泥材料的颗粒中，既能够对水泥的颗粒空隙进行填充，又能够对胶凝材料颗粒的级配情况进行改善，还能够提高水泥的胶体密实度并进而大大地增加混凝土的密实性。在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。

2 粉煤灰混凝土应用的主要优点

2.1 有利于提高混凝土的基础性能。集中表现为对混凝土粘聚性、流动性及保水性等性能的提升。粉煤灰加到混凝土之后，能够使混凝土砂率降低，进而能够使细骨料与运输管壁之间的摩擦得到减小；粉煤灰中球状的玻璃体，能够对骨料颗粒进行空隙填充、同时包裹它们进而产生润滑层，粉煤灰对水泥的颗粒发挥着物理分散的作用，并促进它们均匀分布、阻止其相互粘聚，从而使混凝土流动性得到有效增强。

2.2 有利于增强混凝土耐久性。加入粉煤灰能够促进混凝土之中砂子的级配改善及其部分空隙的填充，并增强混凝土密实度。粉煤灰在二次水化中的生成物质能够填充混凝土当中较粗大的毛细孔，从而进一步增强其密实度，以及抗渗性与抗腐蚀性促使混凝土保持较高的耐久性。

2.3 有利于增强混凝土抗裂性。加入粉煤灰使水泥的用量减少，可以减少当水泥水化中硬化收缩的机率，而粉煤灰应用于混凝土时其硬化收缩为负，是会稍微出现膨胀和变形的，因此对增强混凝土抗裂性十分有利。而粉煤灰的二次水化物对混凝土毛细孔进行填充，可以减少混凝土中游离水成份的存在，并阻断其泌水的路线，可以减少由于泌水及水份蒸发产生失水收缩的机率。

2.4 有利于增强混凝土强度。粉煤灰活性处于碱性环境中时就能被激发出来，所以其水化的速度相对水泥要慢，当水泥发生水化之后，水泥的水化物与粉煤灰发生反应生产硅酸钙的凝胶，这样就既能改善水泥石与粗骨料界面的结构，并增强其界面的薄弱层，而又能够使水泥石的孔结构得到填实，消耗掉在强度与稳定性较差的物质氢氧化钙，进而增强混凝土强度。除此之外粉煤灰由于水化的速度慢，能够促进水泥充分水化，而粉煤灰在水化中产生的新的水份进一步促使水泥继续进行水化，这样就促进混凝土强度的有效增强。

3 在粉煤灰混凝土应用中需要注意的问题

3.1 当粉煤灰应用于混凝土时要注意保持适宜的掺入量。粉煤灰在掺量较小时对于混凝土水化热的降低程度是有限的，只有在其掺入量大于25%的时候，粉煤灰才能对混凝土性能起到明显改善的作用，而粉煤灰应用于混凝土时的最佳掺入量的范围在30%至50%之间。然而因为水泥所能够创造和提供的那种碱性环境相对有限，所以在没有掺入一定粉煤灰的活化剂条件之下，在粉煤灰掺入量的控制上一般不应当超过20%，如果要进一步增强粉煤灰掺入量，那么必须掺入一定数量粉煤灰的活化剂。

3.2 要注意防范粉煤灰应用于混凝土时抗碳化的问题。当粉煤灰发生水化反应时使混凝土当中的氢氧化钙得以消耗，从而降低了混凝土中的碱性，这样就会增强混凝土碳化的深度。尽管不能由于存在碳化的问题就影响到粉煤灰在建筑工程中的推广和使用，然而混凝土碳化程度在衡量混凝土的耐久性方面属于一个十分重要的指标，必须予以高度重视。

3.3 要注意加强对粉煤灰质量的管控。粉煤灰应用于混凝土时，尤其是在大比例地向混凝土中掺入粉煤灰时，在粉煤灰质量方面就会提出更高的要求，然而粉煤灰质量的波动性通常会比较大，由电厂进行收集的粉煤灰能够直接在混凝土建筑工程当中使用的非常少，那么这就需要在粉煤灰的加工方面积极探索更为有效的探索，对于在混凝土建筑工程中使用的粉煤灰进行严格的质量控制，从而确保混凝土工程质量得到有效控制，从而有效地推动粉煤灰混凝土在建筑工程当中的广泛应用。

4 结语

综上所述，我国在建筑水泥的总产量上占据着世界第一的地位，在粉煤灰废料排放上也占据着世界第一的位置。研究表明，粉煤灰是一种良好的活性矿物类掺合料，在发展绿色、高性能的混凝土材料应用方面具有广阔前景。将粉煤灰应用于建筑混凝土的结构之中，既能促进混凝土性能的改善，又把粉煤灰这种工业废弃物变废为宝，促进企业承担起在保护环境、节能减排等方面的社会责任，获得经济与社会双重效益，意义重大、影响深远。因此，建筑企业要高度重视粉煤灰在建筑混凝土中的应用工作，不断地总结经验，持续改进和推广有效的措施和办法，为推动企业科学发展和我国经济可持续发展提供有力保障、做出应有的贡献。

参考文献

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