于符靜 杜澤

摘 要：隨著基礎(chǔ)設(shè)施投入力度的加大，我國建筑行業(yè)面臨著環(huán)境污染與資源短缺兩個方面的壓力。粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用既能夠改善建筑混凝土各項性能，又可以使混凝土延長使用的壽命，從而能夠大幅度地減小高耗費能、重污染的水泥材料的使用量，另外也較好地解決了粉煤灰這種工業(yè)廢渣的處理問題。因此，積極推動粉煤灰混凝土在建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，具有十分重要的意義和作用。

關(guān)鍵詞：粉煤灰混凝土；應(yīng)用；注意問題

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和進步、國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快及基礎(chǔ)設(shè)施投入力度的加大，我國建筑行業(yè)得到迅猛的發(fā)展，建筑業(yè)面臨著環(huán)境污染與資源短缺兩個方面的壓力。如何能既滿足基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要、又不斷降低這些原材料的產(chǎn)量和使用量已經(jīng)成為政府高度重視、群眾持續(xù)關(guān)注、建筑行業(yè)亟待解決的問題。在煤燃燒形成的煙氣中所收集到的細灰被稱作粉煤灰。粉煤灰目前在燃煤發(fā)電廠是主要的固體性排出物，也是一種國內(nèi)排量較大的工業(yè)性廢渣，據(jù)統(tǒng)計我國的年排量達到3000多萬噸。而粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用既能夠改善建筑混凝土各項性能，又可以使混凝土延長使用的壽命，從而能夠大幅度地減小高耗費能、重污染的水泥材料的使用量。本文簡要介紹了粉煤灰混凝土的基本作用原理，深入闡述了粉煤灰混凝土的主要優(yōu)點，研究分析了粉煤灰混凝土應(yīng)用中需要注意的問題，希望對于相關(guān)粉煤灰混凝土應(yīng)用的研究和實踐工作能夠有所借鑒。

1 粉煤灰混凝土的基本作用原理

1.1 粉煤灰對于混凝土的火山灰反應(yīng)。通常情況下，天然或者人造的粉煤灰（火山灰）材料原本并不具有膠凝的性能，然而當(dāng)其應(yīng)用于混凝土之中，就能夠同水泥發(fā)生水化的過程進而生成的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生出有著膠凝特性的水化物--水化的硅酸鈣，我們把這一反應(yīng)稱作火山灰反應(yīng)。此反應(yīng)既能夠降低了出現(xiàn)溶出問題的可能性，還能對混凝土中的內(nèi)部孔隙進行填充，從而使較薄弱的結(jié)構(gòu)過渡區(qū)得到加強，從而增強了混凝土的強度及抗?jié)B性，進而對混凝土各項性能的改善發(fā)揮著顯著的作用。

1.2 粉煤灰對于混凝土形態(tài)的作用。粉煤灰從內(nèi)部組成看，組成的礦物成份主要為玻璃體。粉煤灰內(nèi)部這種球形的玻璃體具有粒度細、質(zhì)地密、表面光滑且面積小、與水相比吸附力小等等特性，所以優(yōu)質(zhì)的粉煤灰一旦加到混凝土之中可以減小拌合過程中的用水量，能夠促進水化的速度延緩，使得混凝土由于水化發(fā)熱所產(chǎn)生的升溫問題，促進混凝土的早期干燥和收縮，與此同時還能提高混凝土的抗壓強度，對于有利于防范混凝土的溫度類裂縫問題。

1.3 粉煤灰對于混凝土的填充效應(yīng)。因為粉煤灰在容重方面只相當(dāng)于水泥的三分之二左右，同時其粒形又非常好，粉煤灰中的微細的顆粒可以均勻地分布于水泥材料的顆粒中，既能夠?qū)λ嗟念w?？障哆M行填充，又能夠?qū)δz凝材料顆粒的級配情況進行改善，還能夠提高水泥的膠體密實度并進而大大地增加混凝土的密實性。在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2 粉煤灰混凝土應(yīng)用的主要優(yōu)點

2.1 有利于提高混凝土的基礎(chǔ)性能。集中表現(xiàn)為對混凝土粘聚性、流動性及保水性等性能的提升。粉煤灰加到混凝土之后，能夠使混凝土砂率降低，進而能夠使細骨料與運輸管壁之間的摩擦得到減小；粉煤灰中球狀的玻璃體，能夠?qū)橇项w粒進行空隙填充、同時包裹它們進而產(chǎn)生潤滑層，粉煤灰對水泥的顆粒發(fā)揮著物理分散的作用，并促進它們均勻分布、阻止其相互粘聚，從而使混凝土流動性得到有效增強。

2.2 有利于增強混凝土耐久性。加入粉煤灰能夠促進混凝土之中砂子的級配改善及其部分空隙的填充，并增強混凝土密實度。粉煤灰在二次水化中的生成物質(zhì)能夠填充混凝土當(dāng)中較粗大的毛細孔，從而進一步增強其密實度，以及抗?jié)B性與抗腐蝕性促使混凝土保持較高的耐久性。

2.3 有利于增強混凝土抗裂性。加入粉煤灰使水泥的用量減少，可以減少當(dāng)水泥水化中硬化收縮的機率，而粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r其硬化收縮為負，是會稍微出現(xiàn)膨脹和變形的，因此對增強混凝土抗裂性十分有利。而粉煤灰的二次水化物對混凝土毛細孔進行填充，可以減少混凝土中游離水成份的存在，并阻斷其泌水的路線，可以減少由于泌水及水份蒸發(fā)產(chǎn)生失水收縮的機率。

2.4 有利于增強混凝土強度。粉煤灰活性處于堿性環(huán)境中時就能被激發(fā)出來，所以其水化的速度相對水泥要慢，當(dāng)水泥發(fā)生水化之后，水泥的水化物與粉煤灰發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)硅酸鈣的凝膠，這樣就既能改善水泥石與粗骨料界面的結(jié)構(gòu)，并增強其界面的薄弱層，而又能夠使水泥石的孔結(jié)構(gòu)得到填實，消耗掉在強度與穩(wěn)定性較差的物質(zhì)氫氧化鈣，進而增強混凝土強度。除此之外粉煤灰由于水化的速度慢，能夠促進水泥充分水化，而粉煤灰在水化中產(chǎn)生的新的水份進一步促使水泥繼續(xù)進行水化，這樣就促進混凝土強度的有效增強。

3 在粉煤灰混凝土應(yīng)用中需要注意的問題

3.1 當(dāng)粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r要注意保持適宜的摻入量。粉煤灰在摻量較小時對于混凝土水化熱的降低程度是有限的，只有在其摻入量大于25%的時候，粉煤灰才能對混凝土性能起到明顯改善的作用，而粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r的最佳摻入量的范圍在30%至50%之間。然而因為水泥所能夠創(chuàng)造和提供的那種堿性環(huán)境相對有限，所以在沒有摻入一定粉煤灰的活化劑條件之下，在粉煤灰摻入量的控制上一般不應(yīng)當(dāng)超過20%，如果要進一步增強粉煤灰摻入量，那么必須摻入一定數(shù)量粉煤灰的活化劑。

3.2 要注意防范粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r抗碳化的問題。當(dāng)粉煤灰發(fā)生水化反應(yīng)時使混凝土當(dāng)中的氫氧化鈣得以消耗，從而降低了混凝土中的堿性，這樣就會增強混凝土碳化的深度。盡管不能由于存在碳化的問題就影響到粉煤灰在建筑工程中的推廣和使用，然而混凝土碳化程度在衡量混凝土的耐久性方面屬于一個十分重要的指標，必須予以高度重視。

3.3 要注意加強對粉煤灰質(zhì)量的管控。粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r，尤其是在大比例地向混凝土中摻入粉煤灰時，在粉煤灰質(zhì)量方面就會提出更高的要求，然而粉煤灰質(zhì)量的波動性通常會比較大，由電廠進行收集的粉煤灰能夠直接在混凝土建筑工程當(dāng)中使用的非常少，那么這就需要在粉煤灰的加工方面積極探索更為有效的探索，對于在混凝土建筑工程中使用的粉煤灰進行嚴格的質(zhì)量控制，從而確?；炷凉こ藤|(zhì)量得到有效控制，從而有效地推動粉煤灰混凝土在建筑工程當(dāng)中的廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，我國在建筑水泥的總產(chǎn)量上占據(jù)著世界第一的地位，在粉煤灰廢料排放上也占據(jù)著世界第一的位置。研究表明，粉煤灰是一種良好的活性礦物類摻合料，在發(fā)展綠色、高性能的混凝土材料應(yīng)用方面具有廣闊前景。將粉煤灰應(yīng)用于建筑混凝土的結(jié)構(gòu)之中，既能促進混凝土性能的改善，又把粉煤灰這種工業(yè)廢棄物變廢為寶，促進企業(yè)承擔(dān)起在保護環(huán)境、節(jié)能減排等方面的社會責(zé)任，獲得經(jīng)濟與社會雙重效益，意義重大、影響深遠。因此，建筑企業(yè)要高度重視粉煤灰在建筑混凝土中的應(yīng)用工作，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，持續(xù)改進和推廣有效的措施和辦法，為推動企業(yè)科學(xué)發(fā)展和我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供有力保障、做出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻

[1] 茅沈棟，李鎮(zhèn)，方瑩.粉煤灰資源化利用的研究現(xiàn)狀[J].混凝土，2011（07）.

[2] 王琮，王柬罡，曲靜一，遲培云.粉煤灰在混凝土中作用行為和經(jīng)濟性[J].低溫建筑技術(shù)，2007（05）..

[3] 潘宏彬.粉煤灰摻量對混凝土強度的影響[J].試驗技術(shù)與試驗機， 2006（01）.