粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰是一种常见的混凝土掺合料，它可以在混凝土中发挥多种作用。
本文将从以下几个方面展开：
一、提高混凝土的强度和耐久性
粉煤灰可以填充混凝土中的孔隙，减少水泥的用量，从而降低混凝土
的热量和收缩，提高混凝土的强度和耐久性。
此外，粉煤灰中的硅酸
盐和铝酸盐可以与水泥中的钙化合物反应，形成新的水化产物，进一
步提高混凝土的强度和耐久性。
二、改善混凝土的工作性能
粉煤灰可以改善混凝土的流动性和可泵性，减少混凝土的粘度和内摩
擦力，提高混凝土的工作性能。
此外，粉煤灰中的细粉末可以填充混
凝土中的空隙，减少混凝土的收缩和裂缝，提高混凝土的抗渗性和耐
久性。
三、降低混凝土的成本
粉煤灰是一种廉价的混凝土掺合料，可以降低混凝土的成本。
由于粉
煤灰可以替代部分水泥，因此可以减少水泥的用量，降低混凝土的成本。
此外，粉煤灰中的细粉末可以填充混凝土中的空隙，减少混凝土的用量，进一步降低混凝土的成本。
四、保护环境
粉煤灰是一种工业废弃物，如果不进行处理和利用，会对环境造成污染。
而将粉煤灰作为混凝土掺合料使用，不仅可以减少工业废弃物的排放，还可以降低混凝土的碳排放量，保护环境。
综上所述，粉煤灰在混凝土中发挥着重要的作用，可以提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的工作性能，降低混凝土的成本，保护环境。
因此，在混凝土生产中，应充分利用粉煤灰这种掺合料的优势，提高混凝土的质量和效益。
混凝土粉煤灰的作用与用途
混凝土粉煤灰的作用与用途1. 什么是粉煤灰？嘿，大家好！今天我们来聊聊一个看似枯燥却又相当有趣的话题，那就是混凝土中的粉煤灰。
别急着打哈欠，听我说，粉煤灰其实是从燃烧煤炭时产生的细小颗粒，基本上就是煤炭燃烧后的“灰烬”。
可别小看了这“灰烬”，它可是在建筑界里扮演着重要角色哦！想象一下，在高楼大厦的混凝土中，有这么一种神秘的材料在默默工作，帮助混凝土更结实、更耐用，真是神奇吧？2. 粉煤灰的作用2.1 提高混凝土强度首先，粉煤灰能提高混凝土的强度。
这就像你喝咖啡的时候加了一点糖，瞬间就变得更加美味。
粉煤灰不仅能改善混凝土的强度，还能提升其抗压能力，让建筑物更加稳固，不怕风吹雨打，简直是个建筑界的“隐形战士”！2.2 增强耐久性接下来，我们说说它的耐久性。
用粉煤灰的混凝土就像给建筑穿了一层“防弹衣”，能抵挡各种外界的侵袭。
特别是在一些潮湿的环境中，粉煤灰能有效减少混凝土的渗透性，延长它的使用寿命，真是给老百姓省了不少维修费呢！2.3 环保小能手再来，粉煤灰可不是只有力气，它还有一颗环保的心。
用粉煤灰替代一部分水泥，能有效减少水泥的用量，降低二氧化碳的排放，这在如今提倡绿色建筑的背景下，简直就是一项“环保行动”。
可以说，粉煤灰不仅能让建筑更强大，还能为地球出一份力，真是一举两得，谁不爱呢？3. 粉煤灰的用途3.1 建筑材料说到用途，粉煤灰在建筑材料中的应用可真不少。
你在街头看到的那些高楼大厦、桥梁、甚至是道路，大部分都含有粉煤灰，真是随处可见！它的加入使得这些建筑物更具抗压能力，使用寿命大大延长。
试想一下，如果没有它的存在，我们的城市会变得多么脆弱，简直让人不敢想象啊！3.2 路面施工而在路面施工方面，粉煤灰也大显身手！比如，在高速公路和机场跑道的混凝土中加入粉煤灰，不仅能提高强度，还能降低热胀冷缩的影响，减少裂缝的出现。
可以说，粉煤灰就是那条“保护神”，为我们的出行保驾护航，真是个好帮手！3.3 其他领域除了建筑和路面，粉煤灰还可以用在水泥制品、保温材料以及灌浆材料等多个领域。
粉煤灰在混凝土中的应用
150
200
1220
680
1.6
105
0.30
粗骨料最大粒径40mm的C30普通混凝土 水泥占体积＝350/3.15= 110 水 ＝ 175 浆体体积 ＝ 285（升） 粗骨料最大粒径40mm的大掺量粉煤灰混凝土 水泥占体积 ＝ 150/3.15 = 48 粉煤灰 ＝ 200/2.18 = 92 水 ＝105 255（升） 浆体体积 ＝
掺/不掺粉煤灰混凝土的强度发展比较
龄期 ×30cm） 构件(0.5×2.5×1.5m） 试件（15 15× 掺 不掺 掺 不掺
1d 3d 7d 28d 91d 182d 365d
8.3 21.9 33.7 54.7 69.5 80.7 97.5
44.4 52.5 58.5 70.1 85.0 94.6 100.8
粗骨料最大粒径40mm的掺粉煤灰混凝土 水泥占体积 ＝ 280/3.15 = 88.8 � 粉煤灰 ＝ 70/2.18 = 32 � 水 ＝175 � 浆体体积 ＝ 295（升）
�
上例说明：当粉煤灰掺量少时，混凝土的 水胶比降不下来，影响粉煤灰作用的发挥。而 大掺量粉煤灰混凝土中，单纯粉煤灰的减水率 达到40％，超过任何高效减水剂的减水效果！
粉煤灰掺量多大合适？
目前许多规范中规定的钢筋混凝土中的 掺量限制（例如25%），对配制中低强度的 混凝土来说，恰恰是最不利于发挥粉煤灰作 用的掺量。换句话说，粉煤灰必须采用大掺 量，才能获得其良好的使用效果。
二、 混凝土的结构与性能
混凝土的结构与性能
大颗粒粗骨料的间隙由小颗粒粗骨 料填充；小颗粒粗骨料的间隙由细骨料 填充；浆体填充粗细骨料的间隙并包裹 形成润滑层，以满足浇注成型时的工作 度要求
粉煤灰对混凝土性能有何影响
粉煤灰具有三大效应：（1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。
（2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性；（3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。
劣质粉煤灰的主要特点是：玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。
优质粉煤灰对混凝土的性能影响（1）工作性能粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。
粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。
粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。
优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。
粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。
（2）力学性能粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。
随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。
（3）耐久性能以粉煤灰代替部分水泥，降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量，可以提高混凝土的抗渗性能。
粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快，碳化深度的后期增长相对较慢。
粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰对混凝土的作用掺加适量的优质粉煤灰后，混凝土的许多重要性能得到明显的改善，当然也有个别性能降低。
即粉煤灰对混凝土的正面作用较多，但也有不利的作用或负面作用，特别是粉煤灰掺量过大或粉煤灰质量较差时。
1.6.1 粉煤灰对混凝土的正面作用(1)混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。
(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。
通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。
粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。
1.6.2 粉煤灰对混凝土的负面作用(1)强度发展较慢、早期强度较低由于粉煤灰的水化速度小于水泥熟料，故掺加粉煤灰后混凝土的早期强度低于普通混凝土，且粉煤灰掺量越高早期强度越低。
但对于高强混凝土，掺加粉煤灰后混凝土的早期强度降低相对较小。
粉煤灰混凝土的强度发展相对较慢，故为保证强度的正常发展，需将养护时间延长至14d以上。
粉煤灰对混凝土性能的作用
粉煤灰对混凝土性能的作用1、粉煤灰是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。
粉煤灰混凝土是指掺加粉煤灰的混凝土,包括用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土。
通常所讲的粉煤灰混凝土是指配制混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机配制而成的混凝土。
粉煤灰作为一种重要而已被普遍利用的混凝土辅料,一般具备改变基准混凝土的新拌、硬化和使用诸性能的能力。
随着对粉煤灰认识的逐渐深入,人们充分认识到利用粉煤灰已不仅仅是取代水泥、节约能源以及减少环境污染的问题,粉煤灰已经成为对混凝土改性的一种重要组分。
2、粉煤灰的特性2.1粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重在1.95～2.36之间，松干密度在450 kg/m3～700kg/m3范围内，比表面积在220 kg/m3～588 kg/m3之间。
由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。
粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多。
粉煤灰的毛细现象十分强烈，其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。
粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。
球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠、轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。
2.2粉煤灰的化学成分粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。
因此粉煤灰化学成分以氧化硅和氧化铝为主（含量约氧化硅48％，氧化铝含量约27％），其他成分氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质（烧失量）。
不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。
3、粉煤灰对混凝土施工性能的影响掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性，增加混凝土粘性，减少离析与泌水，降低由于水化热带来的混凝土温度升高，减少或消除混凝土中碱基料反应，同时，也可以节省水泥的用量。
粉煤灰掺入混凝土中的作用
粉煤灰掺入混凝土中的作用
（1）混凝土和易性得到改善
掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性，粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少塌落度的经时损失。
（2）混凝土的温升降低
掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。
（3）混凝土的耐久性提高
由于二次水化作用，混凝土的密度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等，同时由于粉煤灰比表面积大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸附水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。
游碱数量的减少可以抵制或减少碱集料反应。
通常Ⅲ级粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
（4）变形减小
粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土，粉煤灰的减水效应，应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性干裂与普通混凝土基本一致或略低。
但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
（5）耐磨性提高
粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。
但养护不良导致耐磨性降低
（6）成本降低
掺加粉煤灰的混凝土，在同等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%－15%，因而可降低混凝土成本。
浅谈商品混凝土搅拌站中粉煤灰的作用
郑州新水工机械有限公司
郑州国家大学科技园东区3#楼 浅谈商品混凝土搅拌站中粉煤灰的作用
在进行商品混凝土搅拌站的配合比试验时，粉煤灰也是一个重要的试验原料，经过精确的计量后少量的粉煤灰能在商品混凝土搅拌站的生产中带来大作用。
第一：有效的提高混凝土产品的强度。
混凝土搅拌站用的粉煤灰都属于活性矿物掺和料，其成分中的玻璃态的氧化硅和氧化铝性质为活性，在于配比、计量后的水泥进行参合后，这些活性成分会与水泥水产生各种二次反应，生产水化硅盐钙和水化酸铝钙等，这些经过二次反应后的水化物具有高强度的特点，特别是填充于混凝土颗粒的缝隙内之后，使混凝土产品整体性的强度大大的得到提高。
第二：有利于优化混凝土产品的结构，降低混凝土产品的结构差异率。
商品混凝土搅拌站常用的粉煤灰的微珠的强度非常的高，当被应用到混凝土产品中时，一方面可以减少混凝土的毛细孔隙，另一方面，还架起了混凝土的微骨架，同时，还提高了粉煤灰自身的微集料效应。
第三：还可以提高混凝土产品的流动性、粘聚性和保水性。
当粉煤灰在混凝土搅拌站的搅拌主机内进行搅拌时，其可以降低混凝土产品的摩擦力，增加混凝土浆的体积。
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粉煤灰在混凝土中的作用
粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒，亦称飞灰，其化学成分主要是SiO2（45～65%）、Al2O3（20～35%）及Fe2O3（5～10%）和CaO（5％）等，粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益
1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性
新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙
率等的影响。
掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。
2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水
粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。
3 掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度
有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度（28天以前）逐减，而后期强度逐渐增加。
粉煤灰对混凝土的强度有三重影响：减少用水量，增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。
当原材料和环境条件一定时，掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。
粉煤灰在混凝土中，当Ca(OH)2薄膜覆盖在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生
火山灰效应。
但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐级聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长。
随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长，这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。
4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热
混凝土中水泥的水化反应是放热反应，在混凝土中掺入粉煤灰由于减少
了水泥的用量可以降低水化热。
水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如，若按重量计用粉煤灰取代30％的水泥时，可使因水化热导致的绝热温升降低15％左右。
众所周知，温度升高时水泥水化速率会显著加快，研究表明：与20℃相比，30℃时硅酸盐水泥的水化速率要加快1倍。
一些大型、超大型混凝土结构，其断面尺寸增大，混凝土设计强度等级提高，所用水泥强度等级高，单位量增大，施行新标准后水泥的粉磨细度加大，这些因素的叠加，导致混凝土硬化过程温升明显加剧，温峰升高，这是导致许
多混凝土结构物在施工期间，模板刚拆除时就发现大量裂缝的原因。
粉煤灰混凝土可减少水泥的水化热，减少结构物由于温度而造成的裂缝。
5 掺粉煤灰可改善混凝土的耐久性
在混凝土中掺粉煤灰对其冻融耐久性有很大影响。
当粉煤灰质量较差，粗颗粒多，含碳量高都对混凝土抗冻融性有不利影响。
质量差的粉煤灰随掺量的增加，其抗冻融耐久性降低。
但当掺用质量较好的粉煤灰同时适当降低水灰比，则可以收到改善抗冻性的效果。
水泥混凝土中如果使用了高碱水泥，会与某些活性集料发生碱集料反应，
会引起混凝土产生膨胀、开裂，导致混凝土结构破坏，而且这种破坏会继续发展下去，难以补救。
近年来，我国水泥含碱量的增加、混凝土中水泥用量的提高及含碱外加剂的普遍应用，更增加了碱集料反应破坏的潜在危险。
在混凝土中掺加粉煤灰，可以有效地防止碱集料反应，提高混凝土的耐久性。