粉煤灰在砼中的应用
粉煤灰在干拌法喷射砼中的应用
可 降低 造价 ， 而且 能减 少需 水量 和干 缩 率 ， 高 了最 大的 累积 厚度 。本 文介 绍 了国外 的 一些 研 究 成果 。 提 关 键词
ｌ Ｖ的硅灰， （ｏ Ｙ 另一种则含 有 早 强硅 酸 盐 水泥 。
５倍左 右 ） 在 某 些地 方 还 不 易买 到 。所 以试 验其 他 ，
种类 的补 充 胶结 料 ， 作 干拌 法喷 射砼 的流 变 改性 用 剂 ， 成 为 当务 之 急 了。 就
胶 结 料 的 总含 量 一 般 为 ２ ％ （ ０ 干材 料 总 质 量
３ １ 流变 性 能 ． 所有 的 流变 数 据都 是 在高 处 测定 的 ， 即在 一 间
结 的破 坏应 力 是影 响很 大 的。 只 含普 通硅酸盐水泥 的参 改拌合物制 备 了两批 ， 用 以观测数据的变化 。 这些拌 合物 的试 验结果是这样 的： 第一次是 回弹率 为 ４ ％ ， １ 最大 累积厚 度为 ｌＯ ｍ， Ｏｍ 第 二次 回弹率 为 ４ ％ ，最 大 累积 厚 度 为 ２ ０ ｍ（ ２ ０ｍ 表
１ 前 言
自从 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年代 以来 ， 已在 于拌 法 喷射砼
中使用 了硅灰 ， 以改善 流 变性 能 ， 如 回弹率 和 用 例
喷 射厚 度 。 因为 硅灰 提 高 了水 泥砂 浆 粘滞 度 ， 而 从
减 少 了 回弹 的材 料数 量 ， 高 了最 大 的喷 射厚 度 。 提 在 地下 工 程 中使 用喷 射 砼 ， 生产 率是 一 个 主要 因 其
粉煤灰在泵送砼中的应用体会
关键 词： 煤 灰； 粉 泵送砼 ； 节约 增 ｃ ｅ ｅ ｐ ｍｐ； ａ ｉ ｆ ｃ ｅ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ａ ｓ ｃ ｎ ｒ ｔ ｕ ｓ ｖ ｎｇ ｅ ｉ ｉｎ ｙ
中 图 分 类 号 ：４１ Ｕ ４
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ４ １ （０ ０）０ ０ ８ — ２ １０ — ３ ２ １ ２ — ０ ７ ０ １
摘 要： 以泗宿 高速 公路 砼施 工 为 背景 ， 究 了粉 煤灰 在 泵送砼 中力 学性 能， 煤 灰在砼 中的和 易性 ， 研 粉 以及对 工程 成本 中的影响 。 公路 砼施 工 对 有 一定 的参考 价值 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｉｕ ｈｇ ｗａ ｓｃ ｎｃｅｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｏ ａ ｋ ｒｕ ，ｒ ｓ ａｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ｓ ｏ ｃｅｅ ｍｅ ｈ ｎｃ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ｕｍｐ，ｔｅ ｔ Ｓｓ ｉｈ ｙ ｏ ｒ ｔ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｆｒｂ ｃ ｇｏ ｎｄ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｌａｈ ｃ ｎ ｒ ｔ ｃ ａ ｉｓｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｔｅ ｐ ｈ ｈ ｗｏｋａ ｉｉｙｏ ｏ ｌａ ｈ ｉ ｏ ｃ ｅｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ｔ ｒ ｂ ｌ ｆｃ ａ ｓ ｎ ｃ ｎ ｒｔ ， ｎ ｈｅｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｃ ｓ．Ｈｉｈ ｙｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎｏ ｏ ｃ ｅｅｉ ｆｓ ｍｅ ｒｆｒ ｎ ｅｖ ｌｅ ｔ ｇ ｗａ ｏ ｓｒ ｔｏ ｆｃ ｎ ｒｔ ｓｏ ｏ ｅｅｅ ｃ ａｕ ． ｕ
入 粉 煤 灰 ， 的 泵送 难 问题 ， 别 是 低 标 号 混 凝 土 的 泵 送 难 问题 ， 它 特 得 开 展 “ 约 增 效 ” 动 ， 实 践 科 学 发 展 观 的具 体 要 求 ， 构 建 到 了彻 底 的 改 变 。 因 为 当 混凝 土 中 掺 用 粉 煤 灰 后 ， 粉 煤 灰 超 量 取 节 活 是 是 用 资 源 节 约 型社 会 的充 分体 现 ， 是 提 高 企 业 效 益 和 提 升 企 业 竞 争 力 代 水 泥 的 配 合 比 的 设计 不但 使 混凝 土 中 的 浆 体 总 量 增 加 了 ， 混凝 更 对 的 重 要 手段 。 下面 是 我 在 某 高 速 公 路 掺 粉 煤 灰 混 凝 土 的 施 工 情 况 谈 土 中 的集 料 的 包 裹 能 力 增 加 了 ，从 而 对 输 送 管 道 壁 的摩 擦 就 减 小 几 点体 会认 识 了。 且 ， 细 粉 煤 灰 颗 粒 的光 滑 细 密 的 球 形 性状 ， 其 在 混凝 土 中 而 磨 使 进 一 步 有 良好 的 润 滑作 用 ， 以在 混 凝 土 中掺 如 粉 煤 灰 不但 提 高 了 所 １ 粉 煤 灰 简 述 所谓 粉 煤 灰 就 是 火 力 发 电厂 燃 烧 后 的 工 业 排 弃 物 ， 磨 细 燃 煤 混 凝 土 的和 易 性 ， 且 提 高 了 混凝 土 的 可 泵 性 ， 扩 大 了 混 凝 土 的 是 而 并 在 ｌ０ — ５ ０ｃ 度 下 燃 烧 过 程 中不 断排 出 的 粉 末状 煤 灰 产 物 ， １０ １０ ｃ温 经 泵 送 距 离 范 围 。 过 静 电 吸 附 或沉 灰 水 池 回 收 得 到 的 粉 状 产 物 ， 粉 煤 灰 。 粉 煤 灰 颗 即 我 标 段 到 目前 为 止 ， 工 了 ４ ２根 桩 基 ，５根 立柱 ， ２ 施 ６ ８ 近 ７道 通 粒 较 细 ，一 般 按 质 量 计 在 ００ ４ ． ｍｍ 以 下 颗 粒 占 ６％ 以 上 ， ． ４ 道 基础 及墙 身 。 因 为粉 煤 灰 泵 送 混 凝 土 的使 用 ， 没 有 发 生 过 一 次 ７ ０ ０ ７— ０ 而 ２ ｍ 之 间 占 ４ ％ 以下 ， 要 化 学 成 分 为 二 氧 化硅 （ ｉ 、 氧 化 二 堵 管 事 故 。 混凝 土 的 泵 出 ， 是 以柱 状 连 续 泵 出 ， ｍ ０ 主 ＳＯ ） 三 都 泵送 顺 畅 ， 声 连 泵 铝 （ Ｉ 、 氧 化 二 铁 （ｅＯ ）氧 化 钙 （ ａ 、 化 镁 （ Ｏ） ， Ａ ）三 Ｏ Ｆ 、 Ｃ Ｏ）氧 Ｍｇ 等 其 续 、 顺 、 匀 、 脆 、 有 埂 、 现 象 ， 泵 性 十 分 良好 。 平 均 清 没 闷 可 中 二 氧 化 硅 、 氧 化 二 铝 、 氧 化 二 铁 占粉 煤灰 化 学 成 分 的 ７ ％以 三 三 ０ ３ 使 用 粉 煤 灰 改 善 了混 凝 土 的 和 易性 ． 便 于 工 程 施 工 更 上 ， 粉 煤 灰 的 主 要 活 性成 分 。 是 因 为磨 细粉 煤 灰 细 腻 的球 形颗 粒 ， 使 混 凝 土 在 不 增 加 用 水 量 能 ２ 使 用 粉 煤 灰 能 提 高 混 凝 土 的 可 泵性 。 泵 送 范 围 增 强 扩 大 的 条 件 下 不但 改 善 了混 凝 土 的 和 易性 ， 且 增 加 了 浆体 总 量 ， 以 使 而 所 众 所 周 知 ， 泵送 混凝 土 施 工 时 ， 在 由于 泵 送 工 艺 的 要 求 ， 混凝 混凝 土 具 有 自流 性 好 、 聚 性好 、 水 性 好 等 优 良特 点 。 煤 灰 混 凝 对 粘 保 粉 土 中 的 浆 体 含 量 要 求 较 为 严 格 ， 体 宜 多 不 宜 少 ， 种 情 况 的 正 常 土 的 这 些特 性 ， 下 的 试验 结 果 ， 以上 几 种 砼 配合 比 ， 和 易性 试 浆 这 以 对 其 表 现 为含 水 泥 较 多的 高 标 号 混 凝 土 容 易 泵 送 ， 含 水 泥 较 少 的 低标 验 结 果 ， 其 部 分 记 录 对 比 如 表 １ 而 摘 。 号 混凝 土 则 难 以泵 送 。 对 于 低 标 号 混 凝 土 难 于 泵送 的 问题 ， 般 在 一 表 １ 大 多数 情 况 下 通 常采 取 的 措 施 是 增 加 混 凝 土 中 的 水 泥 用 量 ， 增 强 来 设计 塌 落 度 实 测 塌 落 度 ｍｍ 项目 新 拌 粘 泵性 泌 水 混 凝 土 的泵 送 性 能 ， 行 泵 送 施 工 ， 采 取 这 种 措 施 最 终 所 造 成 的 进 而 三 十 分 钟 后 结 果 是 ， 然 混 凝 土 的 可 泵送 性 增 加 了 ， 也 造 成 水 泥 用 量 增 加 了 ， 虽 但 Ｃ 掺 粉 煤 灰 ８ —ｔＯ Ｏ ２ １０ ３ １Ｏ ２ 良 好 无 ０ 从 而 造 成 了不 合 理 的 水 泥 浪 费 和 不 必 要 的 砼 超 标 号 现 象 以及 成 本 泵 送 砼 未 掺 粉 煤 灰 ８ １ Ｏ ２ １０ ２ ９ ０ ｄ ］ 少 量 增 加 。所 以从 成 本 上 讲 单 纯 采 用 增 加 水 泥 用 量 ， 改 善混 凝 土 的 可 来 Ｃ 泵 送 砼 掺 粉 煤 灰 ８ － ２ ０１Ｏ ｌ５ ３ １０ ２ 良 好 无 泵 性 的 措施 ， 足 以 取 。 了解 决 这种 低 标 砼 泵送 困难 的 问题 ， 不 为 我标 未 掺 粉 煤 灰 ８ －１０ ０ ２ １５ ２ １０ ｏ 中 少 量 段 多 次组 织 工 程 技 术 人 员 进 行 讨 论 分析 ， 入 实 地 调 查 各种 材 料 料 深 掺 粉 煤 灰 ８ － ２ ０１Ｏ １５ ３ １５ ２ 良好 无 Ｏ 源 情 况 ， 阅 了众 多 文 献 ， 查 尝试 了 多 种 措 施 ， 行 了 大 量 的 试 验 ， Ｃ 送 砼 未 掺 粉 煤 灰 ８ １Ｏ 进 最 泵 ２ １Ｏ ２ ｌＯ ０ 良好 无 后 结合 标 段 地 处宿 州 郊 区 ， 厂 多 、 煤 灰 料 源 充 足 ， 电 粉 而且 价 格 低 廉 掺 粉 煤 灰 １０ ２ ０ ８－２ ２０ ３ ２５ ｌ 良好 无 ５ ８ 等 客 观优 势 ， 标 段 最 终确 定 采 用 对 泵 送 混 凝 土 进 行 掺 入 粉 煤 灰 这 Ｃ２水下砼 未掺粉煤灰 ｌ０ ２ ０ 我 ２ ２０ ２ １ｏ ９ 中 少量 处理 措 施 。 进 行 了一 系 列 配 合 比 试 验 和 相 关 性 能 试 验 以 及 其他 并
粉煤灰特性及其对砼性能的影响
代水 泥 ， 同样 稠 度下 会使 混凝 土 的用水 量 有不 同程 度 的 在 粉 煤灰 是 由各 种 性状 的颗粒 混合 堆 聚 的粒群 ， 只有硅 降低 ， 因而掺 用粉 煤灰 对 防止新 拌砼 的泌水 是不利 的。
粉 煤 灰 类似 水 泥 ， 色 因组成 、 度 变化 很大 ， 钙粉 颜 细 低 煤 灰 随 组 分 中碳 的含 量 变化 ，颜 色可 由乳 白色 变 到灰 黑 色， 高钙粉 煤灰 因大 量氧化 钙 的存在 ， 一般呈 浅 黄色 。 商 在
２ 粉煤灰 的影 响 ．
２１３ 凝结 时间 ．．
一
酸 盐、 硅 酸 盐玻 璃体 的微细 颗 粒 才能在 碱 性溶 液 中显 示 铝
出火 山灰 反 应 的性 质 ， 以及 具 有 生成胶 凝 性 能 的水 化产 物
般 情况下 ， 掺加 低 钙粉 煤灰 能延长 所拌 砼 的凝结 时 的性 能 。 间 ， 掺 加 高钙 粉 煤灰 可 能使 凝 结 时间 延 长 ， 如 但也 可 能减 １４ 安定 性和 干缩 性 ． 少 或对 凝结 时 间没 有 明显影 响。粉 煤 灰 的掺 量越 大 ， 温 气 粉 煤灰 品质 指 标 中安 定 性 指标 也 是 一 个 与 化 学 性质 越 低 ， 凝 时 间越 长 ， 缓 这对 热 天施 工 以及 一 些 要 求缓 凝 的
可 ， 砼 施 工 中更 显 示 其 独 特 的性 能。 在
一
摘 要 ：粉 煤灰 以其 独特 的物 理 化 学特 性 ，越 来 越 受 到 社 会 的认
方面 。
１粉 煤 灰 的性 能及 其 品质
矿粉和粉煤灰在预拌砼中的研究和应用
积 密 度 ｌ６ Ｋ ／ 含泥 量 ０９ ４ ０ ｇｍ ． ％，
０ ７ ４ １ ．０ ．１
２ 设 计原则
对 一 强度等 级 的混凝 上 ，在保 持胶凝 材 料总 定
（）水泥 ：山 尔水泥 厂 生产 的 Ｐ０ ２５ ３ ’ ． ４ ．Ｒ水 泥 ， ３ 、２ ｄ强度 分 别为 ２ ＿ＭＰ 、４ ． ａ ｄ ８ ９４ ａ ９２ ＭＰ 。
ｇ 数％ 享 ／ ・ ｍ 璧
化 Ｌ成 ｒ分 学 ｒBiblioteka ２９ ７ ２ ．０ ｄ 蹦
ＳＯ Ａ ２３ ｅ ３ ａ Ｍｇ Ｓ ３ Ｏ Ｓ ｉ２ ￡ ｉ ２ Ｌ ０ Ｆ ２ Ｃ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｌ Ｓ ＴＯ
区，莱钢 ２０ 年 ６ ０３ 月份生产了矿渣微粉 ，由于运到
济南 价格 较高 ，限 制 了矿粉 的应用 ；济 钢鲁 新公 司 ２０ ０５年初才 生产矿 渣微粉 ，在 济南对 矿渣微粉 的生 产 应用时 间短 ， 应用技 术 上还 不太 成熟 。 不过 ， 从矿
等化 学反 应 ，使玻璃体结构 解离 ，其 中的 Ｃ ｎ、 ａ
Ａ 、Ｓ０ ４、ＡＬ ‘ 重新 排 列 ，形 成 低 碱 度 的 Ｌ １ ＋ Ｏ 等 水 化 产物 ， 水 化 硅酸 钙 、 化 铝酸 钙 、 化硫 铝 如 水 水 酸 钙 等水 化 产 物 ， 幅度 提 高 混凝 土 的 致 密度 ， 大 同 时 能 将强 度 较低 的 晶体 转化 为 水 化 硅酸 钙凝 胶 ， 提 高 了水泥 和 混凝 土 的强 度 ， 显著 改善 了水泥 和 混凝 土 的性 能 。 常 用 的 矿 粉 的 比 表 面 积一 般 在 ４ ０～ ０ ５０ ／ｇ 问 ，小于 ３ 微 米 的颗粒较 多 ， 度分布 ０ｍ２ 之 Ｋ ０ 粒
熟料 的比例 ， ＣＡ的含量 相应 降低 ， ＣＡ和 ， 从根 本上
粉煤灰在砼和抹灰砂浆中应用
浅谈粉煤灰在砼和抹灰砂浆中的应用摘要：粉煤灰在砼和抹灰砂浆中应用，既可废物利用，又能提高工程质量，还可增加经济效益。
关键词：粉煤灰；普通砼；早强砼；抗渗砼随着我国电力事业的发展，粉煤灰的排放量也在逐年增加，以至造成了严重的环境污染。
因此在今后一个相当长的时期内，搞好粉煤灰的综合利用，对减少工业废渣对环境的污染，化害为利、变废为宝及节约能源和自然资源等，都具有深远的意义。
粉煤灰作为砼和砂浆的掺合料，意义尤为重大，这不仅因为该两项用途能大量利用粉煤灰，而且掺有粉煤灰的砼和砂浆具有一系列的优点。
如，可使砼和砂浆后期强度高，干缩性小，和易性好，水化热低，抑制碱骨料膨胀，抗硫酸盐腐蚀性能好等优点。
为加强建筑工程质量，增加企业经济效益，我们在查阅有关文献资料的基础上，结合建设部推广的“十大科技成果”，近几年来重点对粉煤灰砼、粉煤灰砂浆进行试配研究，在初步应用成功的基础上，又开始了大面积的推广应用，取得了较好的经济效益和社会效益。
一、粉煤灰的选用我们在试验及施工中均选用＃＃火力发电厂的干排原状粉煤灰，其等级按gbj146-90，属ⅰ、ⅱ级。
二、粉煤灰在普通砼中的应用及效果在普通砼中掺加粉煤灰，采用对水泥超量取代的方法，其取代水泥量按强度等级的不同而异，即强度等级较低的取代量大，强度等级较高的取代量小，其超量系数则也相应由大到小。
表1、表2是对两种同强度等级的基准砼和粉煤灰砼的抗压强度对比试验数据。
表1c25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表表2c35基准砼粉煤灰砼抗压强度表从以上试验结果可以看出，对c25、c35的砼，粉煤灰取代水泥量分别是11.2%、8%，而水灰比普遍较基准砼减小，这无论对提高混凝土的强度、密实度及减少收缩都是有利的；其早期的强度比基准砼略低；后期强度则有一些明显的优势。
这在常规施工中，尤其是大体积砼工程中应用，其效果是比较好的。
三、粉煤灰在早强砼中的应用及效果为适应当前工程工期较紧的需要，尤其是对一些重要的结构构件及制约工期的关键部位，实现砼早强是很有必要的。
论粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用
科技信息
０建筑 与工程 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｉ Ｆ Ｒ ＴＯ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ
２０ ０６年
第９ 期
论粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用
王会 娟
ｆ 天津市宁河县建委中心实验室 天津 宁河 ３ １０ ） ０ ０ ５
、
（ 粉 煤灰的技 术要求 粉煤灰是热 电厂的排放场 ， 一） 其堆放不仅 （ ） 三 改善抗磨性 水泥混凝土路面 的抗磨性与强度成线性正比 占用 大量土地 。 而且污 染环境 。 但若用 于建材 ， 会取得较好 经济效益。 关系 。 随着路面抗折强度的提高 ， 抗磨性也 随之提高 。 通过对 ２ｄ ８ 龄期 在水 泥混凝 土路面工程 中要求使用干粉煤灰 ， 要求达到 Ⅱ级 以 粉煤 的试件进行抗磨性试验 ． 粉煤 灰掺量 为水泥 用蟹 ｌ．％粉煤灰混凝 土 ２５ 厌的技术要求 ． 并先采 用磨细粉煤灰 。可用于混凝 十路面的粉煤灰技 比普通 水泥砼的抗磨 性提高 ２ ％（ ３。 ３ 表 ） 术要 求及我 省几大 电厂所产 粉煤灰 的技术 试验数据如表 １ 。 裹 ３ 粉 煤 灰 混 凝 土 抗 磨 性 对 比试 验 表 １ 混 凝 土 路 面 用 粉 煤 灰 的 技 术 要 求及 试 验 结 果 Ⅱ 级粉煤灰掺量／ｇ ｋ 磨耗量／ ｇ ｍ ２ 试验方法２ — ４ ．０ ． ５ ７ ９
０１ ．８ ０１ ．ｌ ０１ ．０
４ ．２ ５０９ ３
于混 凝 土的 运 输 。 常 高 速 公 路 益 常 段 施 工 中砼 运 距 最 远 达 ２ ｋ 没 长 ５ ｍ， 有 因为运输过程中的混合料 泌水影响施工 。 长常公路 三个路面施工承 包人均反应益常段路 面砼 比没有掺人粉煤灰的长益段容易卸料。 （ 降低水泥水化速度 掺人粉煤灰可降低水泥水化速度 ， 五） 混合 Ⅲ级 灰 各 项 技 术 指 标 不 能 满 足 路 面 混 凝 士 的要 求 ． 只 能 用 于 基 料 凝 结 时 间 延 长 。 利 于 高 温 季节 施 工 ， 有 利 于 远 距离 运 输 。 有 并 层 三 、 在 的 问题 殛 其 处 理措 施 存 （ ） 煤灰 的掺 量 国 内外 的理 论 研 究 表 明 ， 酸 盐 水 泥 中 可 释 ＝ 粉 硅 （ ） 一 粉煤灰砼干缩性大 ， 高温大风季节施工易产 生塑性收缩开裂 放出的 ｃ ｆ ２ ａ Ｈ 及其 石膏最多只能使 ２ ％的粉煤 灰得 到水化反应 ， ０ 】 ８ 从 长 常 高 速 公 路益 常段 的路 面施 工 中 。 ｌ 粉 煤 灰 水 泥 砼 水 泥 用 每 ｍ３ 丽提高强度 。在长常 高速 公路益常 段路 面施 工中 。 强制规定 每 １ 水 最为 ３ ０ ｇ粉煤灰为 ４ ｋ ， ６ｋ。 ５ ｇ胶凝材料总量为 ４ ５ ｇ 显然 ． ０ｋ。 胶凝材料的 泥混凝土至少使用 ３ ０ ｇ水泥。当 １ ， ６ｋ ｍ 水泥凝七使用 ３０ ｇ２ ＃普通 ６ ｋ５ ５ 总量过多在 夏季高温大风 天气施 工容易产生塑性收缩 裂缝。研究表 硅酸盐 水泥 、 水灰 比 Ｏ４ 、 率 ３ ％时 ． 步确定 掺人粉 煤灰 ２ ｋ 、 明，粉煤灰水泥混凝 士在 Ｏ５ｋ ｍ － ．１ 砂 ７ 初 ０ ｇ ． ＃ ７ ｈ蒸发率的条件下就会产生靼性 ２ ｋ 、０ ｇ３ ｋ 、０ ｇ４ ｋ 、０ ｇ ５ ｋ ５ ｇ ３ ｋ 、５ ｇ４ ｋ 、５ ｇ ５ ｋ 、５ｇ进 行 试 配 ，得 出 结 果 是 掺 人 收缩裂缝 ，而普通 水泥混凝 土则产 生塑性收缩裂缝 的临界蒸 发率为 ４ｋ ５ ｇ粉煤灰 的混凝 士综 合性能最佳 此时粉煤灰掺 量为水 泥用量的 ０７ ｋ／ ￣ｈ 这一点是值得高度重视的。１９ ．５ ｇｍ － ， ９ ９年 ７月某天施 工的段落 １．％。推荐使用粉煤灰撂量为水泥用量的 ８ ２ ％。 ２５ ％一 ０ 连续产生 了纵 向塑性 收缩裂缝 ， 长的有 ６ 短 的只有 ３ ｃ 裂缝分布 ｍ， ０ｍ． （ ） 粉煤 灰 水 泥 砼 的配 合 比设 计 粉 煤 灰 水 泥 混 凝 土 的配 合 比 很有规律 ， 三 大多在距 纵向假缝两侧 ２ — ０ｒ 处 。这样 的分布规律 与假 ０５ｅ ａ 设计 根据 《 粉煤灰混 凝土应用技 术规范｝ Ｊ４ — ０规定的超量取代 缝 拉 杆 的约 束 有 关 。 ＧＢ １６ ９ 法进 行 。 量系数取 １ ． 超 ． 由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。 ５ 通过一定技术措 施， 完全可 以控制裂缝的产生。在益常路的施工 二 、 煤灰 对 水 泥 砼 性 能 的 改善 粉 中， 在摊铺成型的砼 路面拉毛喷洒养护剂后 ， 马上用土工布覆盏 。 避免 （ 一）改善工作性 能 粉煤灰的掺人 。 使胶凝材料的总量增加 。 砼 烈 日的照射 ， 降低蒸发率 ， 在士工布 上洒水 ， 并 保持湿润 。 另外 ， 还采用 工作性能大幅度改善 。 更适合路面滑模 摊铺 ： ①粉煤灰水 泥混凝土 的 了在摊铺成 型路面拉毛喷酒养护 剂过后喷酒雾化水 的方法来控制裂 振动粘度系数减小 。 于振捣密实 ； 有利 ②静态坍落度变小 。 有利于防止 缝 的产生。 前者 比后者更保险。 在施工过程 中， 要提高对裂缝产生的警 塌边 ； （ 凝材料 的总量增加使摊铺 成型的路面光滑平 整 ； 胶 （ 易 性 惕性 ， 和 在气温大于 ２ ℃， ８ 或是多风 的季节 ， 要做好控制裂缝产生的准备 的改善 ， 减小了摊铺机前进 的阻 力． 减轻 了摊铺机的工作 负荷 。 工作 。 这些性能 的改善 是由于粉煤灰有 较大的 比表 面积 和球 状微珠对 （ ） 二 低温季节施 工易发生施工期断板和裂缝 流变 学性能 的影响所致 。在对未掺人粉煤灰的水泥混凝士摊铺时 ， 为 粉 煤 灰 水 泥 砼路 面 早期 强 度 低 。导 致 发 生 施 工 期 断 板 和裂 缝 ． 断 了振 动密实 ， 必须提高混凝土的坍落度 ， 这样的混凝 土容易塌边 。 如果 板 和 裂 缝 分 三 种 情 况 为了防止塌边 ， 必须 降低混凝土坍落度 ， 这样叉必须加 大振捣棒的振 （） 季施 工 ， 于水 泥 化 较 慢 ， 块 早 期 强度 租 低 ， 于板 块 内 应 １冬 由 板 由 动 频 率 ． 时机 器 前 进 的 阻力 增 大 ， 大 了机 器 的 工 作负 荷 。 同 加 加粉 煤 灰 力和外部因素的影响 ， 产生断板 。益常路路面 由于在 冬季施 工时开放 后 ， 一 矛盾 得 到 了协 调 统 一 。 这 施工交通的时间远远迟于 ２ ｄ和加强 了施工质量管理 ， ８ 此类 型的断板 （ ）ｇ高抗折强度 滑模摊销水泥混凝土使用粉煤灰 ， 二 ｔ 能提高抗 几 乎 没 有 发 生 。 折强度 ， 尤其是 使后期 强度大 幅度提高 。＆常高速公路益常段使用水 （１ 两 幅 路 面 连 接施 工 时生 断 板 。前 一 幅 路 面 摊铺 后 ． 于 温 度 ２在 由 泥 用 量 １．％的 Ⅱ级 粉 煤灰 ，２个 月 的抗 折 强 度 超 过 了 ７５ ａ ２５ １ ． ＭＰ 。试验 应力 的用作 ， 横向缩缝处大部分断裂。 由于温度 的变化 ， 裂缝通过拉杆 结 果 见 表 ２ 。 向刚施 工的 、 强度偏低 的路 面传递开裂变形 ． 致使刚施工 的面板出现 表 ２ 粉 煤 灰 混 凝 土 抗 折 强 度 随龄 期 的增 长 大量 断板 。此 类 型 断 板 在 益 常路 ， 中 ２ ｋ 的路 面 中 已��
粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用
粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用【关键词】粉煤灰；高速公路；应用1.室内试验1.1粉煤灰的技术要求粉煤灰是热电厂的排放场，其堆放不仅占用大量土地，而且污染环境，但若用于建材，会取得较好经济效益。
由于燃烧和回收工艺的不同，粉煤灰的品质也有很大差别。
在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求达到ⅱ级以上粉煤灰的技术要求，并先采用磨细粉煤灰。
ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土的要求，只能用于基层。
1.2粉煤灰的掺量国内外的理论研究表明，硅酸盐水泥中可释放出的ca（oh）2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应，从而提高强度。
当1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸盐水泥、水灰比0.41、砂率37%时，初步确定掺入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg进行试配，得出结果是掺入45kg粉煤灰的混凝土综合性能最佳。
此时粉煤灰掺量为水泥用量的12.5%。
推荐使用粉煤灰掺量为水泥用量的8%-20%。
1.3粉煤灰水泥砼的配合比设计粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》gbj146-90规定的超量取代法进行，超量系数取1.5，由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。
2.粉煤灰对水泥砼性能的改善2.1改善工作性能粉煤灰的掺入，使胶凝材料的总量增加，砼工作性能大幅度改善，更适合路面滑模摊铺：①粉煤灰水泥混凝土的振动粘度系数减小，有利于振捣密实；②静态坍落度变小，有利于防止塌边；③胶凝材料的总量增加使摊铺成型的路面光滑平整；④和易性的改善，减小了摊铺机前进的阻力，减轻了摊铺机的工作负荷。
这些性能的改善是由于粉煤灰有较大的比表面积和球状微珠对流变学性能的影响所致。
在对未掺入粉煤灰的水泥混凝土摊铺时，为了振动密实，必须提高混凝土的坍落度，这样的混凝土容易塌边。
如果为了防止塌边，必须降低混凝土坍落度，这样又必须加大振捣棒的振动频率，同时机器前进的阻力增大，加大了机器的工作负荷。
粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量
粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量粉煤灰是制作水泥的一种原材料，具有一定的活性。
在水泥混凝土中掺一定量的粉煤灰，既可以替代一部分水泥，节约成本，又能增加和易性，减少泌水、离析现象，改善混凝土的性能。
具有缓凝、减水，提高密实度和后期强度，降低水化热，抑制干裂、收缩，增强抗酸碱反应能力的作用。
近年来已在国内外引起广泛的关注，并得到大量的推广应用。
但是在混凝土中掺多少粉煤灰才能取得最佳效果呢?到目前为止，还没有较完善的理论体系。
八十年代以来，我国已对粉煤灰混凝土做了一定的研究、应用，并制定了一些规范。
如《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86, 《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90等，对粉煤灰应用作了初步规定，制定了最大替代水泥量。
见下表：粉煤灰最大替代水泥量% JGJ28-86 N0-01 水泥品种普通水泥矿渣水泥粉煤灰级别砼强度等级≤C15 15～25 10～20 Ⅲ级C20 10～15 10 Ⅰ～Ⅱ级C25～C30 15～20 10～15 Ⅰ～Ⅱ级预应力砼≤15 ＜10 Ⅰ级粉煤灰最大替代水泥限量% GBJ146-90 N0-02水泥品种砼类别硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥预应力砼25 15 10钢筋砼、高强砼、耐冻砼、蒸养砼30 25 20 15 中、低强度砼、泵送砼、大体积砼、地下砼、水下砼50 40 30 20碾压砼65 55 45 35粉煤灰超量系数GBJ146-90 N0-03 粉煤灰级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级超量系数 1.1～1.4 1.3～1.7 1.5～2.0在国标GBJ146-90中规定各级粉煤灰适用范围如下：1、Ⅰ级粉煤灰适用于跨度小于6米的预应力混凝土好钢筋混凝土。
2、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。
3、Ⅲ级粉煤灰适用于无筋混凝土。
4、C30及其C30以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，对于预应力混凝土、钢筋混凝土，设计强度等级在C30及其C30以上的无筋混凝土所有粉煤灰，经试验论证，可采用上述规定低一级的粉煤灰。
粉煤灰砼及其在砼工程中的应用
３ 粉Байду номын сангаас灰在砼 中的作 用机理
一
般认 为 ， 粉煤灰 在砼 中具有三种效应 功能［ ，
即“ 活性效应”“ 、形态效应” 微集料效应” 和“ 。其中“ 活 性效应 ” 也称 火 山灰 效应 ， 即指 粉煤 灰 中活性 成 分 Ｓ ）， ｌ ， ｅ 等与 Ｃ （ Ｈ ２ ｉ２Ａ２ Ｆ ２ （ ３ ０ （ ａＯ ） 发生反应， 生成水化
ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｆ ｓ ｈ ｃ ｎ ｒｔ ． ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｌ ｙａ ｏ ｃ ｅｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｓ ｏ ｃｅｅ ｈｇ ｅｆｒ ｎ ｅ ｄ ｒｂｌ ｙ ｙｗｏｄ ： ｙ＆ ｈｃ ｎ ｒｔ ； ｉｈ ｐ ｒｏｍａ ｃ ；ｕ ａ ｉｔ ｌ ｉ
１ 概 述
粉煤灰又称飞灰， 是将磨成一定细度的煤粉在高 温锅炉中燃烧后经收集而得到的细灰 ， 其形态通常为 球状颗粒 ， 色显灰褐色 ， 味呈酸性 ， 主要成分 为 Ｓ ）， ｉ２ （ Ａ， ３Ｆｅ ３有时含有较高的 Ｃ Ｏ， ｌ ，ｅ ， ０ ０ ａ 按其品质分为 Ｉ、
粉煤灰是排放量最大的一种工业废料 ， 在所有燃 煤副产品中占有绝大的 比例 ， 且随着收尘技术的发 并 展和 大量 低 级煤 的 使 用 ， 煤 灰 的 排 放 量 快 速 增 长 。 粉 据统计 我国粉煤灰年排放量超过 １６ ５， ． 亿吨 ， 如此多 的粉煤灰如果不加 以利用 ， 不仅对环境造成污染 ， 而且 储存粉煤灰要 占用大量土地 ， 花费大量资金 。因此， 粉 煤灰的综合利用已是一个亟待解决的重要课题。 砼作为最大宗 的人造工程原材料 ， 对生态环境造 成 巨大的负面影响。随着人们对粉煤灰认识 的逐渐深 入， 用粉煤灰代替部分水泥 ， 不但可降低砼成本 ， 而且 可降低砼 内部温度 ， 减少水化 热 ， 降低 渗透性和空 隙
粉煤灰特性及其对砼性能的影响
粉煤灰特性及其对砼性能的影响0 引言粉煤灰是燃煤发电站锅炉中煤粉充分燃烧后所产生的细粒灰尘，即通常所说的飞灰，在中国燃煤发电站于本世纪30年代，当时粉煤灰作为一种废料不经任何处理就排入大气。
50年代初，有关部门开始着手于粉煤灰的综合利用研究，至1989年已达26%，但利用率远跟不上排放量的增长，预计本世纪末将达到1.2~1.5亿吨/年，不仅占用了大量宝贵的可耕地资源，而且严重污染环境，基于以上原因，笔者认为粉煤灰砼将会使人们认识到粉煤灰的另一方面。
1 粉煤灰的性能及其品质1.1 粉煤灰的外观和颜色粉煤灰类似水泥，颜色因组成、细度变化很大，低钙粉煤灰随组分中碳的含量变化，颜色可由乳白色变到灰黑色，高钙粉煤灰因大量氧化钙的存在，一般呈浅黄色。
在商品粉煤灰的生产控制中，粉煤灰的颜色是质量评定指标比较关键，含碳量多少和细度可以通过颜色体现出来。
1.2 需水量比相较于其它品种火山灰来说，粉煤灰在很多方面都占有绝对的优势。
将粉煤灰掺入灰混凝土中，往往能节省混凝土所需水量。
近几年来，很多单位和部门开始关注粉煤灰的用水量，对于砼基本组分而言，除胶凝材料是活性组分外，水其实也是活性组分的一种。
水在水泥和粉煤灰的水化反应中发挥着相当重要的作用，而且混凝土中的多余水份形成毛细孔、凝胶孔等孔隙，这会大大妨碍混凝土的结构及使用性能。
1.3 火山灰活性指数粉煤灰是由各种性状的颗粒混合堆聚的粒群，只有硅酸盐、铝硅酸盐玻璃体的微细颗粒才能在碱性溶液中显示出火山灰反应的性质，以及具有生成胶凝性能的水化产物的性能。
1.4 安定性和干缩性粉煤灰品质指标中安定性指标也是一个与化学性质有关的物理指标，测定粉煤灰安定性的目的主要是避免粉煤灰中有害的化学成分影响混凝土的耐久性。
其试验方法往往与水泥安定性的试验方法相同。
astmc618规定：蒸压后试件的膨胀和收缩值不超过0.8%，astm标准中对粉煤灰的碱反应作为非常强制性指标，还规定，14d 龄期砂浆试件的膨胀不大于0.02%。
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粉煤灰在砼中的应用
一基本规定
1、各等级粉煤灰的使用范围如下：
Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋砼和跨度小于6 m的预应力砼；Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋砼和无筋砼；
Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋砼。
对设计强度等级C30及以上的无筋粉煤灰砼，宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰。
用于预应力砼、钢筋砼及设计强度等级C30及以上的无筋砼的粉煤灰等级，如经试验论证，可采用比上述规定低一级的粉煤灰。
2、砼中掺用粉煤灰，可采用等量取代法、超量取代法或外加法。
粉煤灰取代等量水泥时称为等量取代法；粉煤灰量超过其取代的水泥量时称为超量取代法；粉煤灰的掺入不取代水泥时称为外加法。
以常规方法计算的基准砼配合比为基础，按稠度和砼强度等级相同的原则用超量取代法进行调整；当砼超强较多或配置大体积砼时，可采用等量取代法；当主要为改善砼的和易性时，可采用外加法。
3、粉煤灰在各种砼中取代水泥的最大量（以重量计），应符合表1的规定。
粉煤灰取代水泥的最大限量
表 1
一、 粉煤灰砼配合比设计方法
1、基准砼配合比计算
满足工程要求的、不掺粉煤灰的砼称为基准砼。
基准砼的配合比按普通砼配合比计算，求得在每立方米砼中水、水泥、砂和石子的用量为m wo 、 m co 、 m so 和m go （kg ）。
2. 超量取代法配合比计算
① 表1选择粉煤灰取代水泥的百分率βc 。
② 按下式计算掺入粉煤灰后的每立方米砼中的水泥用量
m c = m co (1 – βc )
砼种类
粉煤灰取代水泥的最大限量 (%) 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 预应力砼
25 15 10 / 钢筋砼
高强度砼
高抗冻融性砼
蒸养砼
30 25 20 15 中、低强度砼 泵送砼
大体积砼
水下砼
地下砼
压浆砼
50 40 30 20 碾压砼 65 55
45 35
式中 m c ------每立方米砼的水泥用量（kg ）;
m co -----基准砼每立方米中的水泥用量（kg ）;
βc ------粉煤灰取代水泥的百分率。
③ 按表2选择粉煤灰的超量系数δc 。
粉煤灰的超量系数（δc ）
表2
注：强度等级C25
以下
的砼取上限值，其他强度等级的砼取下限值。
④ 按下式计算每立方米砼的粉煤灰掺量：
m f =δc (m co – m c )
式中 m f ------每立方米砼中的粉煤灰掺量（kg ）;
δc ------粉煤灰的超量系数。
⑤ 按下式计算掺粉煤灰后每立方米砼中的水泥和粉煤灰超出基准砼中水泥的体积：
ΔV f = m c /ρc + m f /ρf － m co /ρ
c 式中 ΔV f ------ 超出的体积（L ）；
ρc ------水泥的密度（kg/L ）;
ρf ------粉煤灰的密度(kg/L).
⑥ 按掺粉煤灰超出的体积，扣除同体积的砂子用量，按下式计算掺粉煤灰后每立方米砼中砂子用量：
粉煤灰等级
超量系数 Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ 1.1 — 1.4 1.3 — 1.7 1.5 — 2.0
m s = m so–ΔV f×ρS
式中 m s ----- 每立方米砼中的砂子用量（kg）
ρs----- 砂的密度（kg/L）.
⑦.掺粉煤灰砼的用水量和石子用量，取基准砼的用水量和石子用量。
⑧按计算所得配合比进行试配，测定稠度和强度，进行适当的调整。
【例1】某工程砼设计强度等级为C25 ，粉煤灰为Ⅱ级，基准砼配合比（每立方米砼中的材料用量）为：水----195kg，普通水泥----315kg，中砂----725kg，石子----1087kg。
试按超量取代法计算掺粉煤灰后的配合比（已知ρc=3.1kg/L，ρf=2.2kg/L，ρS =2.62kg/L）。
【解】选择取代率βc=10%，超量系数δc=1.5。
在每立方米粉煤灰砼中的材料用量为：
水泥用量 m c=315（1 – 0.1）=283.5kg
粉煤灰掺量 m f=1.5×（315 – 283.5）= 47.2kg
Δ
V f=283.5/3.1+47.2/2.2–315/3.1=11.3L
砂子用量 m s =725 – 11.3×2.62 = 695.4kg
石子用量 m g=1087kg
用水量 m w =195kg
3、等量取代法配合比计算
①按表2选择粉煤灰取代水泥的百分率βc.
②按下列公式计算每立方米砼中粉煤灰掺量及水泥用量。
m f = m co×βc m c= m co– m f
③ 选用与基准配合比砼相同的或稍低的水灰比。
④按下式计算水泥和粉煤灰的浆体体积：
V P = m c/ρc + m f/ρf + m w
式中 V P------每立方米砼中水泥和粉煤灰的浆体体积（L）
⑤按下式计算砂石的总体体积：
V A = 1000（ 1 –α） - V P
式中 V A ------每立方米砼中砂石总体积（L）；
α------砼含气量，不掺外加剂的砼，石子最大粒径为20mm时取0.02；最大粒径为40mm时取0.01；最大粒径为80mm和150mm时可忽略不计。
⑥选用与基准砼相同或稍低的砂率，按下列公式计算砂、石用量：
m S = V A×βS×ρS
m g= V A（1 –βS）ρg
式中βs------砂率；
m g------每立方米砼中的石子用量（kg）；
ρg------石子的密度（kg/L）。
⑦按计算所得的配合比进行试配，测定稠度和强度，进行
适当调整。
【例2】某工程砼设计强度等级为C20，基准砼配合比（在每
立方米砼中的材料用量）为：水——195kg，普通425号水泥——315kg，中砂——725kg，碎石（5--20mm）——1087kg。
试按等量取代法计算掺粉煤灰后的配合比（已知ρc = 3.1kg/L，ρ f = 2.2kg/L，ρs= 2.62kg/L，ρg= 2.66kg/L，βs = 0.4kg/L）
【解】选择取代率βc= 10%，每立方米粉煤灰砼中的材料用量为：
粉煤灰用量 m f = 315 × 0.1 = 31.5 kg
水泥用量 m c= 315 – 31.5 = 283.5 kg
用水量 m w = 195 kg
V P = 283.5 /3.1 + 31.5 /2.2 + 195 = 300.8 L
V A = 1000 ×（1 – 0.02）－ 300.8 = 679.2 L
砂子用量 m s = 679.2 × 0.4 × 2.62 = 711.8 kg 石子用量 m g= 679.2 ×（1 –0.4）× 2.66 = 1084.0 kg
4．外加法配合比计算
①选定外加粉煤灰掺如率f 。
②按下式计算粉煤灰用量：
m f = m co× f
③按下式计算外加粉煤灰的绝对体积：
V f = m f /ρ f
式中 V f ---每立方米砼中粉煤灰的绝对体积（L）。
④按下式计算由基准砼配合比的砂子用量中扣除粉煤灰同体积的砂量、求得砂子用量：
m s = m so– m f/ρf×ρs
⑤掺粉煤灰砼的用水量、水泥用量和石子用量取基准砼的用水量、水泥用量和石子用量。
⑥按计算所得的配合比，进行试配，测定稠度和强度，进行适当的调整。
【例-3】某工程砼设计强度等级为C20，基准砼配合比（在每立方米砼中的材料用量）为：水——195 kg，水泥——315 kg，砂——725 kg，石子——1087 kg。
试按外加法计算掺粉煤灰后的配合比（已知ρf= 2.2 kg / L，ρs= 2.62 kg / L）。
【解】选定粉煤灰掺入率为10%，
粉煤灰用量 m f = 315 × 0.1 = 31.5kg
V f= 31.5 / 2.2 = 14.3L
砂子用量 m s = 725 – 31.5/2.2×2.62= 687.5kg
水泥用量 m c = 315kg
石子用量 m g = 1087kg 用水量 m w = 195kg。