粉煤灰效应的作用原理及其对混凝土的性能影响
粉煤灰的效应
粉煤灰的效应(1)温峰削减和形貌效应粉煤灰能显著地降低水泥水化产生的温升。
因为它的掺入，在保持混凝土的胶结材总量不变的条件下，相应地降低了混凝土中水泥的用量。
因而，水泥的水化热量降低，掺量增大时，降低更多。
尽管其本身在混凝土中将产生火山灰反应，要放出水化热，但是，这种反应滞后于混凝土中的水泥水化反应，而且时间也拉得很长，其反应热可以忽略。
所以，粉煤灰有良好的温峰削减效应，能减少因温升过大造成的混凝土开裂，提高混凝土的体积稳定性。
粉煤灰颗粒绝大多数为玻璃球体，掺入混凝土中可减小内摩擦力，从而减少混凝土中用水量，并使混凝土孔结构得到改善，孔径不断细化，孔道曲折程度增大，因此，掺粉煤灰混凝土具有良好的抗渗透能力。
(2)火山灰活性效应和吸附作用粉煤灰颗粒含有活性SiO2和Al2O3,它们不断吸收水泥水化生成的Ca(OH)2,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，并和游离石灰以及高碱度水化硅酸钙产生二次反应，生成强度更高、稳定性更优、数量更多的低碱度水化硅酸钙，改善水化胶凝物质的组成，并减少或消除了游离石灰，且粉煤灰混凝土水化时产生的大量C一S一H凝胶会吸收和固定大量Na+,K+和氯化物，使混凝土孔溶液中的有效碱和氯离子含量大大减少，因而有效抑制碱一集料反应，减少氯离子的侵蚀。
(3)微集料填充效应水泥粒子之间填充性并不好，通常其平均粒径为20~30μm,而粉煤灰(I,Ⅱ级)的平均粒径比水泥小，超细粉煤灰更小，平均粒径3~6μm。
因此，如果在水泥中掺入粉煤灰，则可大幅度改善胶凝材料颗粒的填充性，提高水泥石的致密度。
纯粉煤灰的相对密度比水泥的相对密度要小，在取代细度相近、重量相当的水泥时，可使细颗粒含量增多，这些颗粒填充在水泥粒子之间和界面的空隙中，使水泥石结构和界面结构更为致密。
同时，粉煤灰中活性成分火山灰反应生成的水化硅酸钙C一S一H凝胶，能填塞了水泥石中毛细孔隙，堵塞渗透通道，从而使混凝土的抗渗性大幅提高。
这样，水和侵蚀介质难以进入混凝土的内部，因而极大地提高了混凝土的耐久性。
粉煤灰对混凝土性能的影响及原因
粉煤灰对混凝土性能的影响及原因粉煤灰掺入混凝土中会对混凝土的许多性能产生影响，如对新拌混凝土的和易性、泌水率、流动度和泵送性、凝结时间、均匀性、含气量等方面的影响；对硬化中混凝土性能会有早期强度、水化热、养护温度和湿度等方面的影响；对硬化混凝土性能会有抗压强度、弹性模量、密度、蠕变、干缩性、抗渗性、抗冻性、碳化、碱-集料反应、抗硫酸盐能力、抗氯化物能力等方面的影响。
粉煤灰之所以能改善混凝土的诸多性能，主要是因为粉煤灰具有形态效应、填充效应和火山灰活性。
（1）形态效应水是混凝土拌制与硬化过程中必不可少的组分之一。
加入混凝土中的水具有两方面的作用，一方面是满足水泥水化作用所需，这方面的水约占胶凝材料用量的20%～25%；另一方面是使所配制出来的混凝土拌合物具有一定的流动性，便于施工操作。
超过水化作用所需的水在混凝土浇筑工作完成后就成了有害部分，其中大部分水分在混凝土硬化后形成的直径较大的空隙会给混凝土结构造成永久性伤害，降低混凝土强度、耐久性等性能。
粉煤灰具有形态效应，可以产生减水势能。
粉煤灰颗粒中绝大多数为玻璃微珠，是一种表面光滑的球形颗粒。
由于粉煤灰玻璃微珠的滚珠轴承作用，粉煤灰在混凝土中有减水作用。
这将有利于减少混凝土的单位用水量，从而减少多余水在混凝土硬化后形成的直径较大的空隙。
在保证混凝土强度的前提下，还可减少水泥用量，降低混凝土的绝热温升和混凝土中温度裂缝发生的概率，使混凝土更为致密。
（2）填充效应粉煤灰还具有微骨料填充效应，能产生致密势能，可减少硬化混凝土的有害孔的比例，有效提高混凝土的密实性；化学作用产生的水化产物起到骨架作用，可提高粘结强度，从而提高混凝土的抗裂性能。
混凝土中应用优质粉煤灰，在新拌混凝土阶段，粉煤灰充填于水泥颗粒之间，使水泥颗粒“解絮”扩散，改善了和易性，增加了粘聚性和浇筑密实性，从而使混凝土初始结构致密化；在硬化发展阶段，发挥物理充填料的作用；在硬化后，又发挥活性充填料的作用，改善混凝土中水泥石的孔结构。
粉煤灰对混凝土性能影响
粉煤灰对混凝土性能影响粉煤灰是在燃煤电厂烟囱中收集的灰尘,在从高温到温度急剧下降的过程中形成了大量表面光滑的球状玻璃体,其颗粒比水泥细,比表面积很大,因此具有很大的活性。
主要化学成分是无定型的Al2O3、SiO2,在碱性环境下极易发生反应,生成凝胶,而水泥水化过程中产生的Ca(OH)2正提供了这样的碱性环境,使粉煤灰在混凝土中的应用成为可能，并且对混凝土的性能有很大的影响！1.粉煤灰对水泥的水化和强度的影响1.1提高混凝土的强度虽然由于粉煤灰的水化速度慢而会导致混凝土的早期强度偏低,但粉煤灰混凝土的最终强度肯定不会低于普通混凝土。
粉煤灰的活性是在碱性环境下才能激发出来的,因此它的水化速度比水泥慢,待水泥水化后,粉煤灰和水泥水化后产生的Ca(OH)2反应形成硅酸钙凝胶,既改善了水泥石和粗骨料间的界面结构,增强了界面薄弱层,又对水泥石孔结构起到填实的作用,而且消耗了强度和稳定性都较差的Ca(OH)2,从而提高了混凝土的强度。
混凝土的工作性能主要表现在混凝土的流动性、粘聚性和保水性等方面。
论文发表。
粉煤灰掺入混凝土后,降低了混凝土的砂率,从而可以减少细骨料对运输管壁的摩擦;粉煤灰对水泥颗粒起到物理分散作用,使它们分布得更均匀,阻止了水泥颗粒的粘聚。
这些都有效提高了混凝土的流动性。
由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的碱性环境中被激发的,因此它并不参加初期的水化反应,在相同水胶比和胶凝材料用量的情况下,就相对提高了混凝土水化初期的水灰比,从而提高了混凝土的流动性和粘聚性。
粉煤灰延缓了初期的水化反应,还可以明显减少坍落损失,满足混凝土运输、浇筑的要求。
粉煤灰在混凝土中可以弥补水泥用量和细集料的细粉部分的不足,有利于提高混凝土的保水性,还可以堵截泌水的通道,从而减少泌水现象。
粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能,提高了混凝土的施工质量,也使混凝土的自密实和高可泵性成为可能。
1.2对水泥水化的影响水泥浆体各个龄期的化学结合水含量均随着粉煤灰的增加而降低，但是水泥浆体各个龄期的等效化学结合水量却随着粉煤灰掺入的增加而逐渐的增大。
粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析
粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析宁靖（深圳市福盈混凝土实业有限公司，广东深圳20151027）【摘要】本文对粉煤灰在混凝土中的作用及对混凝土性能影响的机理分析, 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。
本人根据自己的实际经验，总结了一些方法，并且在施工中收到了良好的效果，供大家参考。
【关键词】粉煤灰；混凝土；作用；混凝土性能；机理分析一、粉煤灰在混凝土中的机理分析1、粉煤灰的形态效应粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体，铝硅酸盐玻璃微珠，这些球状玻璃体表面光滑、粒度细，质地致密，内比表面积小，不仅使水泥浆需水量小，而且它们往往填充水泥浆体孔隙中，使混凝土密实性大大提高，或者在相同用水量的情况下，可增大流动性，改善和易性和可泵性。
2、粉煤灰的微集料效应。
粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，阻止了水泥颗粒的相互粘聚，而处于分散状态有利于水化反应的进行，同时减少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密实度得以提高。
3、粉煤灰的活性效应。
粉煤灰的活性效应也称火山灰效应，粉煤灰中的活性成份SiO2（二氧化硅）和AI2O3（三氧化二铝）与水泥和石灰的水化产物在水溶液中发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙。
上述这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的，大大降低了混凝土内部的孔隙率，改变了孔结构，提高了混凝土的密实度。
二、粉煤灰指标对混凝土性能的影响粉煤灰对混凝土最直观的影响是新拌混凝土工作性能的需水量比，和对硬化混凝土的力学强度（强度活性指数）。
1.需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标，它是指粉煤灰和水的混合物达到某一流动度下所需要的水量，粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。
有的学者采用下列函数表示粉煤灰需水量比Y与粉煤灰细度XM（45μm筛余%）、密度X2、烧失量X3的关系。
浅述粉煤灰对混凝土性能的影响
浅述粉煤灰对混凝土性能的影响随着我国建筑科学技术的发展及近年来混凝土的高强化和高性能化，矿物细掺料已成为制备高性能混凝土必不可少的组分之一，其中，粉煤灰是一种具一定物理性质和经济效益的材料。
而我国目前煤灰的年排放量为3亿吨，因此积极推动粉煤灰的综合利用，可获得巨大的社会效益和经济效益.1.粉煤灰的三大效应及其对混凝土性能的影响根据文献资料，粉煤灰在混凝土中发挥作用主要依靠三大效应：即形态效应，活性效应，微集料效应。
此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响，此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响，其他作用大多源于这三项效应。
形态效应是指粉煤灰的颗粒形状、细度、级配等物理特性的综合作用，在新鲜混凝土的和易性、需水量、含气量等性能方面有显著的影响。
一般情况下，级配合理，颗粒形态良好的粉煤灰，会降低混凝土集料的空隙率，同时由于其细微颗粒在混凝土中起一定的润滑作用。
相反，颗粒形态不良的粉煤灰，通常含有杂质煤并且结构疏松，其颗粒形态不良，表面粗糙，致使混凝土单方用水量的增大。
形态效应较差的粉煤灰在早期混凝土的硬化过程中使水化反应迟缓，故而骨料周围的间隙不能够充分填实。
活性效应是指粉煤灰的火山灰效应。
据资料表明，粉煤灰中有些成份具有胶凝作用。
粉煤灰的活性效应，主要影响到混凝土的强度，尤其是长龄期的强度。
因此，混凝土的设计龄期应采用较长龄期。
粉煤灰混凝土的强度主要是要求28天龄期与基准混凝土等强度。
试验表明，与基准混凝土等强度的28天龄期的粉煤灰混凝土的其他性能，基本上与同龄期的基准混凝土接近。
基于上述的活性效应的试验表明，这种28天龄期等强度的粉煤灰混凝土处于非成熟期，其后期强度潜力巨大。
粉煤灰混凝土90～180天龄期的后期强度可提高25%～30%；180天～360天龄期的强度可能增长55%～70%。
若按后期强度设计，采用添加粉煤灰的混凝土可节约20～50kg/m3水泥用量。
微集料效应是指粉煤灰玻璃微珠分散于混凝土中，起微细骨料的作用，对新鲜混凝土与硬化混凝土均产生影响。
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。
混凝土中高性能粉煤灰的应用原理
混凝土中高性能粉煤灰的应用原理混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于各种建筑结构中，如房屋、桥梁、隧道等。
高性能粉煤灰（High Performance Fly Ash，HPFA）是一种能够显著提高混凝土性能的添加剂，其应用可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性等性能。
本文将详细介绍混凝土中高性能粉煤灰的应用原理，包括其对混凝土性能的影响机理、添加量的确定和施工注意事项等。
一、高性能粉煤灰对混凝土性能的影响机理1.强度提高机理高性能粉煤灰中的无机物可以参与水化反应，形成新的水化产物，进而填充混凝土孔隙，提高混凝土的强度。
同时，高性能粉煤灰中的细粒子可以填充混凝土的空隙，增加混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
2.耐久性提高机理高性能粉煤灰中的玻璃体和无机物能够与混凝土中的钙化产物反应，形成新的水化产物，进而填充混凝土孔隙，减少混凝土的孔隙率，提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
3.抗裂性提高机理高性能粉煤灰的细粒子能够填充混凝土的空隙，增加混凝土的密实性，从而减少混凝土的收缩和龟裂，提高混凝土的抗裂性。
二、高性能粉煤灰添加量的确定高性能粉煤灰的添加量应根据混凝土设计强度、使用要求、环境条件和施工工艺等因素综合考虑。
一般情况下，高性能粉煤灰的添加量为混凝土总质量的10%-30%。
三、高性能粉煤灰应用的施工注意事项1.高性能粉煤灰应选用符合GB/T1596-2005标准的产品；2.高性能粉煤灰的添加量应根据设计要求和混凝土强度等级合理确定；3.高性能粉煤灰的掺入应在混凝土配合比中统一考虑；4.高性能粉煤灰应充分掺合，且应注意掺合时间和掺合顺序；5.高性能粉煤灰掺入混凝土后，应根据施工温度和湿度合理控制混凝土的养护时间和方法。
四、总结高性能粉煤灰是一种能够显著提高混凝土性能的添加剂，其应用可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性等性能。
在混凝土施工中，应根据混凝土设计强度、使用要求、环境条件和施工工艺等因素综合考虑高性能粉煤灰的添加量。
粉煤灰效应
粉煤灰效应粉煤灰效应是指在水泥混凝土中加入粉煤灰后，对混凝土的性能和性质产生的一系列影响。
粉煤灰是一种煤矿中产生的固体废弃物，通过煤矿烟气中的过滤和除尘设备收集而来。
由于其化学成分和物理性质的独特性，粉煤灰被广泛应用于建筑材料工业，特别是在水泥混凝土中的应用效果优异。
粉煤灰在水泥混凝土中起到了掺合料的作用。
掺入适量的粉煤灰可以部分代替水泥，降低混凝土的水泥用量，减少对天然资源的消耗。
同时，粉煤灰中的无机成分和水泥矿物反应生成新的水化产物，增加了混凝土的强度和耐久性。
研究表明，适量掺入粉煤灰的水泥混凝土在强度、抗渗性和耐久性方面可以达到或超过纯水泥混凝土的性能。
粉煤灰对混凝土的水化反应有着重要影响。
粉煤灰中的硅酸盐和氢氧化钙等物质可以与水泥中的水化产物反应生成新的水化产物，填充混凝土中的毛细孔和细隙，提高混凝土的致密性和抗渗性。
此外，粉煤灰中的细微颗粒可以填充水泥胶凝体中的空隙，促进水泥胶凝体的致密化，增加混凝土的强度和耐久性。
粉煤灰还可以改善混凝土的工作性能。
由于粉煤灰的细度较高，可以填充水泥颗粒之间的空隙，减少混凝土的内聚力，提高混凝土的可流动性。
这样，可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土的强度。
同时，粉煤灰的颗粒形状和表面特性也可以改善混凝土的流动性和减水剂的分散性，提高混凝土的流动性和抗裂性。
粉煤灰对混凝土的硬化过程也有一定的影响。
粉煤灰中的活性物质可以促进水泥中矿物的活化，加速水泥的水化反应，提高混凝土的早期强度发展。
同时，粉煤灰中的细微颗粒也可以作为晶核，促进水泥水化产物的形成，改善混凝土的致密性和力学性能。
总的来说，粉煤灰效应是指粉煤灰在水泥混凝土中的一系列改善作用。
通过适量掺入粉煤灰，可以降低混凝土的水泥用量，提高混凝土的强度、抗渗性和耐久性，改善混凝土的工作性能，加速混凝土的硬化过程。
粉煤灰的应用不仅可以有效利用煤矿废弃物资源，还可以改善混凝土的性能和性质，提高建筑材料的质量和可持续发展能力。
粉煤灰对混凝土耐久性的影响
1、粉煤灰在混凝土中的作用机理随着我国城市化建设的推进，道路、桥梁、地铁等基础设施的大力兴建，混凝土用量剧增，混凝土结构所处的环境也越来越严苛，大量混凝土耐久性问题层出不穷，已经引起了广泛关注。
国内外研究人员对如何提高混凝土结构耐久性做了大量研究，并获得了诸多成果。
研究发现，粉煤灰作为矿物掺合料添加入混凝土中可以有效提高混凝土结构的稳定性和耐久性。
粉煤灰是从烟气中收集的细粉末，主要矿物组成为直径以微米计的实心微珠和空心微珠等，颗粒表面光滑，呈球形，颜色为灰色或深灰色，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3。
目前，粉煤灰在我国的年排放量约为3亿t，但利用率只有42%左右，其主要应用于建材、建工、筑路、回填等领域[1]。
粉煤灰的大量排放，不仅占用了大面积的土地和能源，而且容易形成粉尘影响环境卫生。
在混凝土中掺入部分粉煤灰，不仅使混凝土生产成本降低，而且可以减少水化热，使混凝土内部温度降低，减少孔隙率，抑制碱-骨料反应，提高抗渗性，从而延长混凝土结构的使用寿命，提高混凝土耐久性。
掺加粉煤灰已成为混凝土改性的重要方法，粉煤灰也成为了制备高性能混凝土不可或缺的组分之一，在配制混凝土时，粉煤灰可以取代混凝土中水泥用量的20%～40%。
由于粉煤灰的良好的活性，粉煤灰在混凝土中的直接应用技术有了新进展，一方面实现了废物利用，响应了国家节能减排、减少环境污染的要求，取得了经济效益和社会效益，另一方面极大地改善了混凝土性能、扩增了混凝土的品种。
文章从粉煤灰效应出发，阐述了粉煤灰对混凝土耐久性的影响。
粉煤灰是一种人工的火山灰质矿物类产品，细度与水泥细度相同或比水泥更细，本身并不具备胶凝能力，但其参与水泥的水化过程，对水化产物有贡献，因此被称为辅助胶凝材料。
在碱性环境下，粉煤灰掺入混凝土中，粉煤灰中的SiO2和Al2O3可以与水泥水化产物Ca(OH)2发生化学反应，生成难溶性水化铝酸钙和水化硅酸钙。
粉煤灰具有潜在的化学活性，只有在较长龄期才能显现出来，可以显著提高混凝土结构的耐久性，粉煤灰在混凝土结构中的主要作用集中体现在以下几方面：（1）粉煤灰多呈球形，优质粉煤灰中的玻璃微珠含量较高，可以填充骨料颗粒之间的空隙，形成润滑层，对混凝土和砂浆起到“滚珠轴承”作用，可以提高流动性，具有减水作用，因此有学者称之为“矿物减水剂”；（2）粉煤灰可以使水泥分布均匀，在配制较低水胶比的混凝土时，由于粉煤灰水化较慢，未水化的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更完全；（3）粉煤灰的颗粒较细，可以填充水泥颗粒之间的孔隙，改善混凝土的结构，提高致密性[2]，从而提高强度和耐久性；（4）粉煤灰具有火山灰效应，可以与富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生化学反应，生成的具有胶凝性质的产物，可以填充混凝土结构中的孔隙改善微观结构，同时改善界面缺陷，加强薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有明显的作用；（5）粉煤灰密度较小，当其等质量代替水泥时，可以改善混凝土的和易性，而且可以延缓水泥的水化速度，降低水化热，防止混凝土开裂，延长使用年限。
粉煤灰在混凝土中的作用机理
粉煤灰在混凝土中的作用机理发布时间: 2011-08-05 来源：北京混凝土门户作者：sjz_da 粉煤灰在混凝土中的良好作用，主要表现在以下三种效应:形态效应、火山灰效应、微集料效应。
1.形态效应粉煤灰的主要矿物组成是铝硅酸盐玻璃珠和海绵体(包括球状颗粒、不规则碎屑颗粒的粘连体)，球状玻璃体如同玻璃球一般，质地致密，表面光滑，粒度细，内比表面积小，对水的吸附力小，流动性好，在混凝十拌和物中起“滚珠轴承”作用。
这一系列的物理特性，不仅使水泥浆需水量减小，显著地改善了新拌混凝土的工作性;而且，它们往往填充于水泥浆的孔隙中，使硬化混凝土的密实性得到很好大改善。
2，火山灰效应粉煤灰的活性也称火山灰效应，是粉煤灰中的活性成分Si02和A1203等与石灰或水泥水化产物在有水存在的情况下发生化学反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等物质的能力。
粉煤灰的火山灰反应滞后于水泥熟料的水化，上述这些反应的产物填充于水泥水化产物的孔隙中，大大降低了混凝土内部的孔隙率，导致孔径细化。
孔径细化和粒径细化均能改变孔结构，提高了混凝土各组分的粘结作用。
3.微集料效应粉煤灰中的微细颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中，阻止了水泥颗粒的相互粘聚，起到了分散和润滑作用，打破了水泥浆的絮凝结构。
这有助于新拌和硬化混凝土均匀性的改善，有利于混合物的水化反应。
同时，粉煤灰还可以弥补混凝土中细粉料的不足，阻塞泌水通道，有利于泌水率的降低。
水泥浆中粉料的增加，也使浆体体积增加，改善了混凝土的粘聚，抑制了混凝土的离析泌水现象。
由于粉煤灰颗粒的形态和亲水特性，球状玻璃体可吸附一层水膜，即粉煤灰具有良好的保水性。
这均有利于混凝土需水量的减小，还有助于混凝土中空隙和毛细孔的填充和“细化“。
3.1.3粉煤灰对混凝土工作性能的影响1.流动性新拌混凝土中的拌和水包括湿润固体颗粒表面的表面层水和填充固体颗粒空隙的填充水，决定新拌混凝土流动性的条件有两个:(1)固体颗粒之间的摩擦作用;(2)填充水的数量与固体颗粒孔隙率的比值，即为有效拌和水比。
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粉煤灰效应的作用原理及其对混凝土的性能影响
摘要：通过对粉煤灰形态效应、填充效应、微集料效应以及活性效应作用原理的分析，研究粉煤灰效应对混凝土性能的影响以及其掺入量的控制。
关键词：粉煤灰粉煤灰效应混凝土性能
1.粉煤灰形态效应与填充效应
1.1粉煤灰的形态效应、填充效应具体表现
首先，粉煤灰中的球形玻璃体，包括海绵状玻璃体和铝硅酸盐玻璃微珠，表面光滑，粒度细且质地致密，对水的吸附力较小，减小混凝土内部的摩擦阻力，在混凝土泵送和振捣过程中有润滑作用，且有减水作用。
减水作用主要体现在，水泥在水化初期易产生凝聚或絮凝作用，形成一种极不均匀的水化物结构，粉煤灰借助其颗粒细小的形态特点能够物理分散这些水泥絮凝体，使较多的絮凝吸附水游离出来，降低了砂浆的需水量。
[8]
粉煤灰的填充作用表现在，较细的颗粒填充在水泥浆体中，可以细化孔隙和毛细孔。
1.2形态效应、填充效应对混凝土性能的影响
粉煤灰的形态效应主要表现在减水和润滑作用上，能有效的提高混凝土的流动性和和易性，对混凝土泵送、振捣都有益无害。
但是，质量较差的粉煤灰含有大量较粗的，多孔的，非球状多渣状的颗粒，反而会降低混凝土的工作性，增大用水量。
另外，掺入的粉煤灰越细，则需水量就越低，水化反应的界面也随之增长，有利于混凝土强度的提高。
但是，掺入量必须得到控制，因为，掺入的细灰过多时，其总表面积将大于浆体所能湿润的面积，细灰反而会聚成一团，不能分散到水泥浆体中，导致强度的降低。
粉煤灰的填充效应为单一的物理作用，不随龄期的增长而增长。
粉煤灰在发挥其填充效应时的掺入量也应该控制，因为，粉煤灰填充过多时，混合料处于悬浮状态，而太少时，混合料处于骨架孔隙结构，只有在掺量合适时，混合料能达到骨架密实的状态[7]，结构的强度最优。
2.微集料效应
2.1粉煤灰微集料效应的作用机理
粉煤灰的微集料效应是指，在水泥中，粉煤灰的微细颗粒均匀分布，填充细化孔隙，同时能阻止水泥颗粒相互粘聚，有利于混合物的水化反应。
粉煤灰的颗粒较水泥更细，水化产物与水泥的相似，在混合物的硬化中可视为“微混凝土”。
在水化反应是，水泥的水化作用常常局限于水泥颗粒的表面，不能渗透到水泥颗粒的核心或者是水泥颗粒相互接触面，水化作用不彻底。
在掺入粉煤灰后，颗粒级配得到改善[1]，水泥拥有更大的表面积进行水化反应。
另外，微集料效应在时间上具有持续性，随着龄期增长，粉煤灰的水化反应逐渐发生，粉煤灰与水泥浆体之间的界面接触越来越紧密，长时间内保持其效果。
2.2微集料效应对混凝土性能的影响
粉煤灰的微集料效应能有效增强结构的强度。
一个原因是，粉煤灰的超细玻璃球成分在混合物中可发挥类似轴承的润滑作用，提高混合物密实度并且有效改善了流动性。
另一方面，粉煤灰的细微颗粒有效阻断浆体中泌水渠道，同时能降低相同稠度下混凝土的需水量，将水灰比进一步降低，有效减少泌水和离析现象的产生。
另外，粉煤灰的微细颗粒可以显著的改善界面过渡区的微结构，而集料与水泥石的界面是结构的薄弱环节，微集料效应可以消除或者减少界面区的原生微裂缝，消减应力集中，提高混凝土的抗拉能力。
同样，由于微集料效应，使得混凝土极限抗拉应变增大，抗裂性随着增大，提高混凝土抵抗干燥收缩开裂的能力[5]。
但是对于混凝土的塑形收缩裂缝，粉煤灰的掺入会使情况变糟糕。
原因在于，粉煤灰具有保水性，微集料效应发展缓慢使混凝土早期强度低，凝结时间较长，当混凝土的凝结时间大于塑形收缩裂缝出现的时间，那么混凝土就会产生此种裂缝。
为了缓解这一现象，可使用早强剂缩短混凝土凝结时间，或者使用高效能的粉煤灰激发剂[6]，能提高粉煤灰的水化活性，另一方面，加强养护也是必不可少的手段。
3.活性效应
3.1粉煤灰活性效应的化学机理
凡能在常温和有水条件下与Ca（OH）2发生化学反应的硅铝质材料均称为火山灰材料。
粉煤灰也具有这种能力，被称为火山灰反应性，通常称为活性。
粉煤灰中有多种不同形状的颗粒混合堆聚的粒群，但是，其中只有硅酸盐或铝硅酸盐玻璃体的微细颗粒、微珠和海绵状玻璃体是有活性的，其他结晶体或者富铁微珠活性很低甚至是惰性的。
另外，决定火山灰反应速率的因素主要是玻璃体的含量和玻璃体的比表面
积。
玻璃体是煤的灰分在高温熔融状态下骤冷而成，蕴含了较多的化学内能而不稳定，在与Ca（OH）2的反应中，极易被Ca（OH）2腐蚀而释放出游离的SiO2和Al2O3，然后再进行水化反应。
若是硅铝质结晶体则很难被腐蚀，也就不会有明显的火山灰反应。
若玻璃体的比表面积大，也就是粉煤灰的细度较高，那么在火山灰反应中，玻璃体与Ca（OH）2浆体的接触面积较大，而使火山灰反应速度增加。
因此，粉煤灰越细，含玻璃体越多，那么作为掺合料就越好。
长安大学的柏安提出：粉煤灰中的SiO2和Al2O3与水泥的水化产物在有水的情况下发生反应，生成水化硅酸钙（C—S—H）和水化硫铝酸钙（C—A—S—H）[4]，具体反应过程如下：
房晨及连永秀提出：在高温状态下，经离子迁移形成的Si-O和Al-O共价键具有较高的聚合度。
因此，在一般情况下，粉煤灰不能产生胶凝作用。
但粉煤灰的火山灰活性使其在加入到混凝土中时，在水的OH-离子的激发下，Si-O和Al-O 键会被打断，继而发生上述反应[3]。
3.2粉煤灰活性效应对混凝土强度的影响
粉煤灰发生水化反应，消耗掉大量的Ca（OH）2，生成硅酸凝胶和稳定的纤维状的硫铝酸钙晶体，胶凝体比结晶体具有更大的韧性，纤维状的硫铝酸钙晶体可能较氢氧化钙晶体具有良好的抗拉性能，另外，水化反应的产物在粉煤灰玻璃微珠表层交叉连接，对促进混凝土强度增强起了重要的作用。