浅论粉煤灰混凝土应用及应注意事项

    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，黎明重工科技专家分析如下：

　　一、提高混凝土的裂性能

　　粉煤灰可以降低混凝土的早期强度, 减小初期弹性模量, 提高早期应力松弛能力, 这对提高混凝土的抗裂性能有很大的好处。因为混凝土是一种弹、粘、塑性的混合体, 收缩变形所产生的拉应力部分会被徐变松弛所释放, 释放后的实际应力超过混凝土的抗拉应力后混凝土才会出现裂缝。

　　二、提高混凝土强度

　　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。对于粉煤灰早期强度低的问题, 一方面可以取较长时间的强度值作为评价混凝土强度等级的标准,。另一方面, 可以在加入粉煤灰同时, 在混凝土强度发展上能起到互补的作用。

　　三、改善混凝土工作性能

　　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; 粉煤灰中含有的球状玻璃体, 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。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。

　　四、提高混凝土的耐久性

　　粉煤灰的加入可以改善混凝土中砂子级配, 填充混凝土部分空隙, 提高了混凝土的密实度。　粉煤灰的水化反应消耗了混凝土中的Ca(OH)2会使混凝土孔隙水的碱性降低, 而可能减弱钢筋表面形成的碱性保护膜, 使粉煤灰混凝土的抗钢筋锈蚀能力有减弱趋势, 但由于粉煤灰混凝土的密实性的提高, 大大减小了氯离子侵入的可能, 所以现有的实验和研究并未发现粉煤灰混凝土的抗钢筋腐蚀能力明显低于普通混凝土。