粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量教学内容
粉煤灰在混凝土中的掺量标准
粉煤灰在混凝土中的掺量标准一、前言粉煤灰是指煤燃烧过程中产生的煤灰，经过磨细处理后，可用于混凝土中作为掺合料。
与传统的水泥相比，粉煤灰不仅可以减少环境污染，还能提高混凝土的强度和耐久性。
因此，在现代建筑中，粉煤灰已成为一种重要的混凝土掺合料。
本文将对粉煤灰在混凝土中的掺量标准进行详细的介绍。
二、掺合料的种类混凝土中常用的掺合料包括矿渣粉、硅灰、粉煤灰等。
这些掺合料可以分为活性掺合料和惰性掺合料两类。
1. 活性掺合料活性掺合料是指在水泥中具有一定反应活性的掺合料。
这类掺合料能够与水泥中的Ca(OH)2反应，形成新的水化产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
常用的活性掺合料包括矿渣粉和硅灰。
矿渣粉是指从冶炼过程中产生的渣滓经过磨细处理后得到的掺合料。
硅灰是指从石英矿中提取的高纯度氧化硅经过磨细处理后得到的掺合料。
2. 惰性掺合料惰性掺合料是指在水泥中不具有反应活性的掺合料。
这类掺合料主要起到填充、缓和水泥胶浆膨胀等作用。
常用的惰性掺合料包括粉煤灰和石灰石粉。
粉煤灰是指煤燃烧过程中产生的煤灰经过磨细处理后得到的掺合料。
石灰石粉是指从石灰岩中提取的粉末状物质。
三、粉煤灰的掺量标准粉煤灰在混凝土中的掺量标准主要受到以下因素的影响：1. 水泥种类不同种类的水泥对粉煤灰的掺量有不同的限制。
例如，普通硅酸盐水泥和矿物掺合料水泥的粉煤灰掺量限制分别为20%和30%。
2. 混凝土强度等级混凝土的强度等级越高，粉煤灰的掺量限制越小。
例如，C30混凝土中粉煤灰掺量限制为15%，而C80混凝土中粉煤灰掺量限制仅为5%。
3. 混凝土的用途不同用途的混凝土对粉煤灰的掺量有不同的要求。
例如，对于防水混凝土，粉煤灰的掺量应不超过10%。
根据以上因素，粉煤灰在混凝土中的掺量标准如下表所示：水泥种类混凝土强度等级混凝土用途粉煤灰掺量限制普通硅酸盐水泥C10-C50 一般混凝土、预制构件 15%-20%普通硅酸盐水泥C55-C80 一般混凝土、预制构件 10%-15%矿物掺合料水泥C10-C50 一般混凝土、预制构件 25%-30%矿物掺合料水泥C55-C80 一般混凝土、预制构件 15%-20%普通硅酸盐水泥C10-C80 防水混凝土5%-10%普通硅酸盐水泥C30-C80 耐久性混凝土、高强混凝土10%-15% 矿物掺合料水泥C30-C80 耐久性混凝土、高强混凝土20%-25%四、粉煤灰掺量的影响1. 对混凝土强度的影响适量的粉煤灰掺入混凝土中，可以在一定程度上提高混凝土的强度。
粉煤灰在混凝土中的适宜掺量
粉煤灰在混凝土中的适宜掺量1.4.1粉煤灰适宜掺量（1）在低水胶比条件下，水泥水化条件相对改善，因为粉煤灰水化缓慢，使混凝土的水灰比增大，水泥的水化程度因而提高，这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大。
愈加明显。
例如：原水泥用量300kg/m3，用水量180kg/m3，水灰比为0.6；掺加30%粉煤灰后为：水泥210kg/m3，粉煤灰90kg/m3，水如果仍然为180kg/m3，这时由于粉煤灰水化缓慢，待水泥水化析出Ca(OH)2后才能二次水化，这时水泥为210kg/m3，水仍为180kg/m3，即水灰比增大为0.857，水泥水化程度提高了。
（2）粉煤灰掺量大30%~45%后，混凝土数小时坍落度几乎无损失，长途运输仍能达到自密实的效果，达到用水量降低，水胶比减小，泌水率减小，密实度提高，生产出高抗渗、耐久性有两的混凝土。
（3）P.O32.5级水泥可掺到35%,P.O42.5级水泥可掺到45%左右，粉煤灰取代水泥率一般在15%~35%为宜，普通混凝土取代率最大界限为P•Ⅰ、P•Ⅱ水泥取代率为30%~50%，P•O水泥取代率为25%~40%，P•S水泥取代率为15%~20%。
预应力混凝土P•Ⅰ、P•Ⅱ水泥取代率不大于25%，P•O水泥取代率不大于15%，P•S水泥取代率不大于10%。
增钙粉煤灰取代水泥可在30%~50%或更多，中、低等级混凝土可取代更多的水泥，例如C30混凝土，水泥用量为150~240kg/m3，如果粉煤灰和矿粉复掺，水泥的用量会更低。
（4）粉煤灰化学活性相对较低，对混凝土早期强度影响较大，尤其在掺量较高的情况下，影响更大。
为了弥补此缺陷，在加入粉煤灰的同时，再掺入活性较高的磨细矿渣粉，可提高其火山灰效应，增加体系中微粒之间的化学交互、诱导和激发作用，又提提高了分体的化学活性，两种掺合料复合后，可使其取长补短，在混凝土强度发展上有一定的作用，产生单一材料不可能有的优良效果，发挥更大优势，弥补单掺粉煤灰混凝土早期强度低的缺点。
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一种常用的混凝土掺合料，它由煤燃烧产生的细小颗粒物组成，是一种环保、经济的替代性水泥掺合料。
在混凝土中掺入适量的粉煤灰可以提高混凝土的工作性能、抗渗性能和抗压强度，同时减少了浆体热量释放和收缩，成本也相对较低。
但是，粉煤灰的掺入量并不是越多越好。
过多的粉煤灰会影响混凝土强度和耐久性，因此需要确定适当的粉煤灰掺入量。
本文将对粉煤灰在水泥混凝土中的最佳掺量进行探讨。
粉煤灰的种类粉煤灰分为A、B、C三种类型，它们的物理性能和化学性质具有明显的不同。
A类粉煤灰呈玻璃状，颗粒形态圆润，热稳定性好，重量轻。
B类粉煤灰颗粒成簇，颗粒形态不规则且颜色深。
C类粉煤灰呈玄武岩状，比较细腻。
由于三种粉煤灰之间的差异，它们对混凝土的影响也会有所不同。
影响粉煤灰掺入量的因素1. 混凝土强度等级混凝土强度等级不同，对粉煤灰掺入量的要求也不同。
一般而言，混凝土强度等级越高，允许的粉煤灰掺入量也越大。
2. 粉煤灰种类不同种类的粉煤灰对混凝土的影响会有所不同，需要结合具体情况确定掺入量。
3. 混凝土用途混凝土的用途不同，对粉煤灰掺入量的要求也有所不同。
如桥梁、地下隧道等需求耐久性能较高的混凝土，粉煤灰掺入量相对较小。
粉煤灰的最佳掺入量一般来说，粉煤灰的掺入量应该在10%~30%之间。
不同的应用环境和要求，其掺入量也会不同。
对于一般结构不要求高强度的混凝土（如普通住宅、一般建筑结构、路面等），如果粉煤灰的种类为C类的话，其掺入量可以达到30%。
但是如果粉煤灰种类为A类或者B类，则其掺入量不应超过20%。
对于对混凝土强度要求较高的结构（如高层建筑、高速公路、大型桥梁、水利工程等），则应根据混凝土强度等级和混凝土的用途确定粉煤灰的掺入量。
一般来说，宜少不宜多。
同时要注意粉煤灰的质量，选择好的粉煤灰掺合料可以保证掺入量的稳定。
粉煤灰对混凝土性能的影响掺入合适掺量的粉煤灰能大大提高混凝土的性能，具体影响如下：1. 提高工作性能适量掺入粉煤灰可以提高混凝土工作性能，改善混凝土通透性能，减少操作时间和振捣能耗。
如何设计混凝土配合比中的矿粉和粉煤灰掺量
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..两者的允许掺量不同：粉煤灰在水泥中的允许掺加量为20－40%;但在混凝土中最大掺量一般不超过35%；磨细矿粉在水泥或混凝土中的掺加量则可达20－70%..一些欧洲国家甚至允许掺到85%..两者在混凝土中的掺加方式不同：粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保证混凝土强度达标；磨细矿粉则通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土;其强度仍然可以满足设计要求..1、“单掺”矿粉时;可按等量取代原则并根据以下方法确定矿粉的合适掺量：a对于地上结构以及有较高早期强度要求的混凝土结构;掺量一般为20-30%；b对于地下结构、强度要求中等的混凝土结构;掺量一般为30-50%；c对于大体积混凝土或有严格温升**的混凝土结构;掺量一般为50-65%；d对于有较高耐久性能要求的特殊混凝土结构如海工防腐蚀结构、污水处理设施等;掺量可达50-70%..2、采用“双掺”粉煤灰和矿粉时;由于受粉煤灰掺量和质量波动的影响很大;只能根据上述基本原则;通过具体试验确定各组份正确的掺加量..。
混凝土中矿物掺合料的标准使用量
混凝土中矿物掺合料的标准使用量一、概述混凝土是建筑工程中常用的材料，其主要成分是水泥、砂、石子等。
为了提高混凝土的性能，常常会在混凝土中添加一些矿物掺合料，如粉煤灰、矿渣粉等。
本文将介绍混凝土中矿物掺合料的标准使用量。
二、粉煤灰的标准使用量粉煤灰是煤燃烧后产生的灰烬，是一种重要的混凝土掺合料。
根据《建筑混凝土掺合料使用标准》（GB/T 1596-2017）规定，粉煤灰的标准使用量应符合以下要求：1.粉煤灰的掺量应根据混凝土的设计强度等级、施工环境和其他因素进行合理确定，但最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的50%。
2.当混凝土强度等级为C30及以下时，粉煤灰的最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的30%。
3.当混凝土强度等级为C40以上时，粉煤灰的最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的20%。
4.粉煤灰的掺量应根据混凝土的性能要求和掺合料的品种、质量等因素进行合理确定。
三、矿渣粉的标准使用量矿渣粉是钢铁冶炼过程中产生的矿渣经过磨矿后形成的粉状物质，也是一种重要的混凝土掺合料。
根据《建筑混凝土掺合料使用标准》（GB/T 1596-2017）规定，矿渣粉的标准使用量应符合以下要求：1.矿渣粉的掺量应根据混凝土的设计强度等级、施工环境和其他因素进行合理确定，但最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的50%。
2.当混凝土强度等级为C30及以下时，矿渣粉的最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的30%。
3.当混凝土强度等级为C40以上时，矿渣粉的最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的20%。
4.矿渣粉的掺量应根据混凝土的性能要求和掺合料的品种、质量等因素进行合理确定。
四、其他矿物掺合料的标准使用量除了粉煤灰和矿渣粉，混凝土中还可以添加其他矿物掺合料，如硅灰、石灰石粉等。
根据《建筑混凝土掺合料使用标准》（GB/T 1596-2017）规定，其他矿物掺合料的标准使用量应符合以下要求：1.其他矿物掺合料的掺量应根据混凝土的设计强度等级、施工环境和其他因素进行合理确定，但最大掺量不应超过混凝土总水泥用量的30%。
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。
混凝土粉煤灰掺量标准
混凝土粉煤灰掺量标准混凝土是一种常用的建筑材料，其主要成分是水泥、砂、石子和水。
近年来，粉煤灰作为一种常见的混合材料，被广泛地用于混凝土生产中，以提高混凝土的性能。
粉煤灰的掺量对混凝土的性能有很大的影响，因此需要制定相应的混凝土粉煤灰掺量标准。
一、粉煤灰的介绍粉煤灰是一种煤炭的副产品，主要由煤的灰分和燃烧时产生的氧化物组成。
粉煤灰具有细粉末状，颜色灰白或灰黑，具有良好的活性，可用于混凝土生产。
粉煤灰的主要成分是硅酸、铝酸和铁酸盐等无机物质，其中硅酸和铝酸是混凝土主要的水化产物。
因此，粉煤灰的掺量对于混凝土的性能有很大的影响。
二、混凝土粉煤灰掺量标准混凝土粉煤灰掺量标准是指规定混凝土中粉煤灰的最大掺量和最小掺量的标准。
混凝土粉煤灰掺量标准是由国家建筑标准制定委员会制定的。
1. 最大掺量标准混凝土中粉煤灰的最大掺量是指在混凝土中添加的粉煤灰的最大比例。
混凝土中粉煤灰的最大掺量应该根据混凝土的用途和强度等级确定。
一般来说，混凝土中粉煤灰的最大掺量应该控制在30%以内。
2. 最小掺量标准混凝土中粉煤灰的最小掺量是指在混凝土中添加的粉煤灰的最小比例。
混凝土中粉煤灰的最小掺量应该根据混凝土的用途和强度等级确定。
一般来说，混凝土中粉煤灰的最小掺量应该控制在10%以内。
3. 粉煤灰的物理性能标准粉煤灰的物理性能是指粉煤灰的细度、比表面积、活性等物理参数。
粉煤灰的物理性能应该符合国家标准。
4. 粉煤灰的化学性能标准粉煤灰的化学性能是指粉煤灰的化学成分、含水率、硫酸盐含量等化学参数。
粉煤灰的化学性能应该符合国家标准。
5. 混凝土的性能指标标准混凝土的性能指标是指混凝土的强度、耐久性、变形等性能指标。
混凝土的性能指标应该符合国家标准。
三、粉煤灰的选择选择适当的粉煤灰是保证混凝土性能的关键。
粉煤灰的选择应该根据混凝土的用途和性能要求来确定。
对于需要高强度和耐久性的混凝土，应该选择活性较高的粉煤灰。
对于需要减少水泥用量和提高流动性的混凝土，应该选择细度较高的粉煤灰。
浅谈粉煤灰在混凝土工程中的应用
浅谈粉煤灰在混凝土工程中的应用粉煤灰（fly ash）是燃煤发电厂将煤磨制成为100μm 以下的煤粉，与预热的空气混合喷入炉膛燃烧，经集尘装置捕集得到一种微粉状固体废物。
粉煤灰是一种火山灰质的材料，其化学组成与黏土质相似，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、三氧化硫、氧化钙和未燃炭，其余为少量K、P、S、Mg等的化合物和As、Cu、Zn等微量元素。
粉煤灰具有较高的细度及特殊的表面结构，可使混凝土和砂浆后期强度与和易性提高、干缩性及水化热降低，并有抑制碱骨料膨胀和抵抗硫酸盐腐蚀的性质，因此粉煤灰在工程中经常被用作混凝土和砂浆的掺合料，但工程中由于添加粉煤灰导致的混凝土强度问题等也经常见诸文献。
1.改善混凝土的工作性能混凝土之所以有胶凝的作用，主要原因就是混凝土有流动性、粘聚性和保水性等性能。
粉煤灰掺入混凝土后，便产生了“粉煤灰效应”，粉煤灰参入后降低了混凝土的砂率，从而可以减少在运输过程中细骨料对运输管壁的摩擦；粉煤灰中含有的表面光滑的球状玻璃体，填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层；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。
这称为“微集料效应”。
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，但是后期却会消耗水化生成物，所以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。
称为水泥的“形态效应”。
粉煤灰的隔离作用减缓了初期的水化反应的速度，还可以明显减少坍落损失，满足混凝土运输、浇筑对时间的要求。
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，此外还可以堵截泌水的通道，以减少泌水现象。
这称之为“活性效应”。
有这三个效应，粉煤灰在混凝土的应用便有了广阔的应用前景。
2.提高混凝土的耐久性混凝土由于粉煤灰的加入，填充了部分空隙，改善了混凝土中砂子级配，提高了混凝土的密实度。
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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粉煤灰最大替代水泥限量% GBJ146-90 N0-02粉煤灰超量系数GBJ146-90 N0-03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。
国外的粉煤灰掺量，主要有70～120kg/m3，50～150kg/m3。
欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究，我国起步较晚，有关研究不多，常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。
在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用，并积累了不少经验。
我们经过大量试验、应用，发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。
掺量在50～～130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大，早期强度降低有限。
但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。
在实际应用中，切入原材料理念，选用固定掺量法较易掌握，即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法，欧、美国家大多采用固定掺量法。
现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点：1、最佳掺量与塌落度的关系在同强度等级条件下，随着塌落度增加，为了确保和易性、工作度，细集料和粉集料比例则应相应增大。
我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系，以C20砼为例，两者趋于线性关系，见下图：粉煤灰 N0-04最佳130掺量kg/m3 4020 180 200 塌落度㎜在C20设计强度等级混凝土，塌落度为40㎜，相同原材料，标准养护条件下，粉煤灰掺量分别取40、60、80、100kg/m3，我们各制取了25组试块，与基准混凝土配合比强度对比见下表：C20中塌落度为40㎜时粉煤灰不同掺量混凝土各龄期强度对比表Mpa N0-04从上表可以看出，粉煤灰掺量在60kg/m3混凝土强度最高，R28接近基准配合比强度，但R45却为基准混凝土强度的108.8%，那么它的最佳掺量可选取60kg/m3。
同样是C20砼，在塌落度为160㎜时，粉煤灰掺量分别取100、120、140kg/m3，我们各制取了25组试块，与基准混凝土配合比强度对比见下表：C20在塌落度为160㎜时粉煤灰不同掺量混凝土各龄期强度对比表Mpa N0-06由上表可发现，掺量在120kg/m3时，混凝土强度最理想，R45可达基准配合比强度的11.1%，但R90可达115.1%，那么它的最佳掺量可选取120kg/m3。
我们对其它塌落度的C20混凝土试验证实也存在类似结果。
通过对C20混凝土试验数据整理，得出简化经验式为：T + 40 kg/m3F´ =2式中： F´---- 粉煤灰的最佳掺量（包括替代水泥量与超量之和），kg/m3T ---- 混凝土的塌落度㎜2、最佳掺量与混凝土强度等级的关系在C10、C15低标号混凝土中，由于水泥用量较低、孔隙率大、和易性差，这时应当增加粉煤灰掺量，对混凝土中的粉集料进行补偿。
经试验发现C15混凝土掺量100 kg/m3，C10混凝土固定掺量在130 kg/m3比较合理，能充分补充混凝土中的粉集料含量，使低标号混凝土表面也能光洁，有较好的外观质量。
在C20 及其以上，其最佳掺量随着混凝土设计强度等级的最大而增加。
试验发现两者之间存在一定的比例关系，整理试验结果绘制如下图所示：粉 N0-07煤灰最佳掺量kg/m3 砼强度等级Mpa从图中可以看出，粉煤灰的最佳掺量与强度等级存在着比例关系，并随着塌落度的变化二变化。
我们将前经验式修正为：T kg/m3F´ = 2Q +2式中： F´、T ---- 同前Q ---- 混凝土设计强度等级 Mpa以C25混凝土为例，塌落度为60㎜，在相同原材料，标养条件下，粉煤灰材料分别取60、80、100、120kg/m3 ，我们各制取了25组试块，与基准混凝土配合比强度对比见下表：C25在塌落度为60㎜时粉煤灰不同掺量混凝土各龄期强度对比表Mpa N0-08从表可以发现，C25在塌落度为60㎜的混凝土，粉煤灰掺量在80kg/m3 时，其强度较为理想。
即80kg/m3 就是它的最佳掺量，与上面推定的经验式相吻合。
3、最佳掺量与浇筑气温的关系众所周知，试验室所进行的试验是在标养条件下养护的，而实际施工中，环境气温变化很大，对混凝土强度影响也较大。
在炎热的夏季，随着气温的升高，混凝土特别是大体积混凝土越易受干缩、干裂危害。
由于气温高时，早期强度增长较快，可以不考虑掺粉煤灰后混凝土早期强度低的特点，适当增加掺量，以多替代一些水泥，减少水化热。
从而减少因水化热过大所造成的危害。
而且掺量越大，其缓凝效果也会越明显，对夏季施工较有利。
在低气温条件下，砼强度增长放慢，受干缩、干裂的危害较小，这时应当减少粉煤灰掺量。
特别是冬期施工期间，为确保混凝土在受冻前超过临界抗冻强度，要求早期强度要高。
这时，粉煤灰就应少掺或不掺。
如果掺早强剂、早强型复合抗冻剂，或采用暖棚法、蒸汽养护法施工时，粉煤灰的掺量应用试验进行确定。
4、最佳掺量与原材料的关系混凝土所用原材料不同，对粉煤灰掺量的影响也很大。
在JGJ28-86、GBJ146-90中，对采用不同品种水泥，规定的最大替代量也是不同的。
我们发现在使用粗砂时，混凝土外观质量较次，粉煤灰的掺量就应适当调大。
粗砂中的细颗粒偏少，增加掺量可以给予补偿，降低混凝土的孔隙率。
细砂中的细颗粒含量偏高，宜相应减少粉煤灰的掺量。
也可以根据碎石、砂的实测空隙率，对粉煤灰的掺量进行适当调整。
经过大量试验及应用，我们总结出掺粉煤灰混凝土配合比设计按以下步骤进行：1、根据设计规范要求，设计出不掺粉煤灰的基准配合比。
2、根据混凝土强度等级，原材料情况、气温条件，确定粉煤灰的最佳掺量。
1）先根据混凝土强度等级，初步确定最佳掺量，方法见下表：N0-09式中：F´、Q 、T ---- 同前а ---- 浇筑气温修正值 kg/m3β ---- 砂的修正值 kg/m32）测定浇筑时的大气温度（当采用室内浇筑时，以室内气温为准），来确定气温修正值α，见下表：浇筑气温修正值α经验取值表 kg/m3 N0-103）根据所用砂的试验数据，确定砂的修正值，见下表：砂的修正值β经验取值表 kg/m3 N0-11其中，C10、C15混凝土的粉煤灰掺量是考虑到这两个标号的混凝土常用在非承重的次要部位而确定的。
如果用在主要承重部位时，可以适当降低掺量，或掺量不变的情况下，减少替代水泥量，并参考α、β的两个修正值。
把最高掺量定位在130kg/m 3，主要是考虑掺量过大时，对早期强度影响偏大，我们试验发现掺量超过130kg/m 3时，在等效水灰比条件下，不好满足R 28试配强度要求，因此，我们将粉煤灰的最大掺量限定在130kg/m 3，当按表N0-09的经验公式计算出的 F ´超过130kg/m 3时，以130kg/m 3为准。
3、确定掺粉煤灰 F ´后的水泥用量。
根据GBJ146-90《粉煤灰超量系数》，见N0-3表，掺粉煤灰 F ´可替代水泥量为： F = KF ' F 、F ´确定后，就可计算掺粉煤灰F ´后混凝土的水泥用量了：m c = m co - F = m co - KF ' 式中：F ---- 掺粉煤灰F ´后，可替代的水泥量 kg/m 3K ---- 超量系数，见表N0-3 （GBJ146-90）m c ---- 掺粉煤灰F ´后，混凝土的水泥用 kg/m 3m co ---- 基准配合比的水泥用量 kg/m 34、确定砂的用量。
掺粉煤灰F ´后，除替代水泥量F 量外，还有一定的超量值（F ´ - F ），它在混凝土中也占有一定的体积。
可以替代一部分砂的用量，那么砂的用量可调整为：m s = m so - （F ´ - F ）× fs ρρ式中：m s ---- 掺粉煤灰F ´后的砂用量 kg/m 3m so ---- 基准配合比的砂用量kg/m 3f ρ---- 粉煤灰的实测表观密度 kg/m 3s ρ ---- 砂的实测表观密度 kg/m 3也可以通过混凝土的空隙率计算来确定砂的调整数量。
如果砂的粒径过粗或者水泥用量不大时，在掺粉煤灰F ´后，混凝土仍有富余空隙，砂的用量就不再进行调整，即: m s = m so5、确定碎石、水的用量。
粉煤灰混凝土配合比设计是本着等强度、等稠度原则进行的。
因此碎石、水的用量与基准配合比的用量等同。
我国的粉煤灰需水量变化范围比较稳定，一般为98～102%。
我们试验发现如果出现下列情况之一时，砼塌落度会受到较大影响，用水量应由试验另行确定：1）粉煤灰的需水量＞103%2） Fm F c +'＞30% 通过以上5点，就可以确定掺粉煤灰F ´后的混凝土配合比了。
与以往的理论相比，其特点是：选用固定掺量法，较易掌握，切入原材料理念，提出粉煤灰的最佳掺量与原材料、浇筑气温、砼强度、塌落度的关系及经验公式，调整数据，更切合实际。
以上结果，虽经我们大量试验，论证，应用而得，但由于受原材料的局限，施工条件的制约，还应在实际中进一步改进、完善。
如果与有关国标、规范发生冲突时，应以有关国标、规范为准。
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