粉煤灰在混凝土中的适宜掺量

  配制泵送混凝土，大体积混凝土，抗渗、抗冻、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土，蒸养混凝土，轻骨料混凝土，地下工程混凝土，水下工程混凝土，压浆混凝土及碾压混凝土等均宜掺加粉煤灰，而粉煤灰可与各种外加剂同时使用，其适应性及合理掺量应由试验确定。一般中低强度混凝土，泵送混凝土、大体积混凝土，水下、地下混凝土使用普通水泥，其最大取代量为45%左右，在有外加剂和激发剂掺加条件下，最大掺量可达到60%以上；与高效减水剂、引气剂复合使用，对于C40混凝土可取代水泥70%左右。

  （3）抗渗混凝土掺入粉煤灰，可提高混凝土密实性，当掺量不超过20%时，随着掺量增加，混凝土抗渗提高；当掺量超过20%时，混凝土抗渗性能有所下降。

  （4）许多标准和规范都规定，混凝土内粉煤灰掺量应在25%以下，尤其是预应力混凝土中的混凝土掺量限制更为严格，这时因为，我国过去混凝土没有掺减水剂或混凝土水灰比较大（一般水灰比都高于0.5），在此情况下在掺入粉煤灰，减小水泥用量就会使混凝土凝结硬化时间明显延缓，混凝土早期强度低渗透性增大。

  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）粉煤灰化学活性相比来说较低，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。

  （2）粉ຫໍສະໝຸດ Baidu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%。

  （5）粉煤灰和磨细矿粉复掺后，共同发挥了两种材料的火山灰效应、形态效应和微集料效应的叠加作用，更有效地提高混凝土品质和改善其它各种各样的性能，例如混凝土和易性、粘聚性、可泵性等会更好，减小混凝土坍落度损失；硬化后混凝土结构会更加密实，混凝土早期强度会得到提高，抗冻、抗渗及耐非物理性腐蚀等会更有显著的改善，还能有效地降低混凝土的生产所带来的成本。一般复掺比例为粉煤灰10%~30%，磨细矿粉渣20%~40%，复掺最大掺量宜为30%~50%。

  （5）应用“复掺”技术还是高性能混凝土、绿色环保混凝土有效地发展途径，高性能混凝土可掺入25%~50%的粉煤灰和50%~80%的磨细矿渣粉。大掺量粉煤灰也是发展高性能混凝土的可行途径，不仅能提高混凝土品质，还能大大降低混凝土的生产成本。

  （1）大体积混凝土掺入粉煤灰或再掺入磨细矿粉，可改善混凝土工作性能；可减小混凝土水化热，降低或延迟热峰出现的时间，有利于避免或减少温度裂缝；矿渣和粉煤灰复掺到混凝土中，是非常理想的掺合料组合。大体积混凝土掺入膨胀剂后，再掺入粉煤灰和缓凝剂减水剂，一样能降低混凝土水化热引起的温度梯度，由此减少和防止温度梯度的出现。试验表明，在掺加膨胀剂的同时，适当再掺加粉煤灰能更加进一步提高混凝土的抗裂性能和混凝土的体积稳定性。但掺量不能过大，以10%左右为宜，因为粉煤灰能降低膨胀量，抑制膨胀剂性能的发挥，它消耗了Ca(OH)2，使钙矾石的形成速度减缓。对于大体积混凝土，当粉煤灰掺量达到25%时，对混凝土温升影响明显降低。当掺量达到30%以上时，比不掺时温度降低5~7℃。

  （2）商品泵送混凝土要求水泥用量或胶结材料总量不能低于300kg/m3，掺入粉煤灰后可替代部分水泥，并有着非常明显的技术、经济和环境效益，降低水泥水化热，提高混凝土和易性、可泵性，减少泵送混凝土堵管、堵泵现象的发生。

  商品混凝土掺入粉煤灰后，可减少混凝土干缩裂缝，可改善混凝土一系列工作性能，有效地减小混凝土拌合物坍落度损失。

  现今高效减水剂使用已很普遍，混凝土水灰比，尤其是掺有矿渣粉的混凝土，水胶比很容易将到0.5以下，目前水泥活性已远高于20世纪80年代前德水泥，C3S含量高、细度大，因此，掺矿渣粉很大的混凝土与过去的相比，其早强发展速率也大幅度提升了。至此，有人建议，在预应力混凝土中可以完全放心掺入粉煤灰，不受跨度的影响。

  （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。