建筑施工中的大摻量粉煤灰混凝土探討

曹文吉

摘要：摻用大量粉煤灰，可以制備經(jīng)濟的高性能混凝土，顯著改善混凝土結(jié)構的耐久性，對于混凝土建筑工程施工意義重大。本文主要闡述了大摻量粉煤灰混凝土的特點、配制設計、性能、局限性和使用大摻量粉煤灰混凝土應注意的問題。

關鍵詞：建筑施工大摻量粉煤灰混凝土

長期以來，在建筑工程施工中，混凝土材料一直是使用量最大，然而，混凝土材料在給人們帶來安居生活的同時也帶來了許多環(huán)境問題。最為嚴重的是作為混凝土主要組分之一的水泥在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生許多廢氣、粉塵，給環(huán)境造成不同程度的污染，所以，能否找到一種可以大量替代水泥的膠凝材料是混凝土材料發(fā)展的有效途徑之一。近年來的水泥混凝土為主要建筑材料的建筑物及構筑物開始出現(xiàn)人們所未曾預料到的破壞時，混凝土材料的耐久性問題也正在逐步引起人們的重視。大摻量粉煤灰混凝土是一種可以大量替代水泥而且耐久性能良好的混凝土。摻用大量粉煤灰，可以制備經(jīng)濟的高性能混凝土，顯著改善混凝土結(jié)構的耐久性，對于混凝土建筑工程施工意義重大。

1、大摻量粉煤灰混凝土的特點

粉煤灰作為混凝土的輔助摻料，僅僅起到替代極有限的水泥或細集料的作用，大摻量粉煤灰混凝土技術摒棄了這種傳統(tǒng)概念。從優(yōu)化混凝土品質(zhì)的角度，摻用大量的粉煤灰材料，有利于粉煤灰資源的高值、高效益利用。此外，大摻量技術也是制備經(jīng)濟型的高性能混凝土，顯著改善混凝土結(jié)構耐久性能的有效措施。

2、大摻量粉煤灰的配制設計

粉煤灰高性能混凝土的配制，應根據(jù)達到一定的耐久性的目標強度時粉煤灰摻量和水膠比的關系來確定混凝土的配合比。粉煤灰對強度的作用比水泥對強度的作用與水膠比的關系更加敏感。同時，為了避免大摻量粉煤灰混凝土帶來早期強度偏低的不利因素，摻有粉煤灰的混凝土應該以盡可能小的水膠比(W/C+F)來配制。低水膠比是保證粉煤灰混凝土具有良好的強度和耐久性必要措施，也是促使粉煤灰在混凝土中充分發(fā)揮作用，保證粉煤灰混凝土質(zhì)量的重要因素。不同的粉煤灰摻量下混凝土性能的對比，表明在相同的水膠比下，粉煤灰的摻量不超過15%時，粉煤灰混凝土與基準混凝土的性能不致發(fā)生多大的變化。只有在其摻量達到或超過25%時，粉煤灰才會顯著改變混凝土的性能，從而實現(xiàn)高耐久性。

3、大摻量粉煤灰混凝土的性能

(1)力學性能。粉煤灰對混凝土強度的主要影響表現(xiàn)為：(l)粉煤灰的形態(tài)效應在混凝土中起填充、均化、和潤滑作用，使粉煤灰的需水量比降低5%-10%．具有一定的減水增強作用；(2)粉煤灰的活性效應使之與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2的二次反應，生成低鈣硅比的CSH凝膠體等水化產(chǎn)物，增加了混凝土密實度，提高了強度。

(2)收縮?；炷系氖湛s與混凝上的拌和用水量和漿體體積有關，用水量越少，收縮也越小。由于粉煤灰混凝土的早期水化反應慢，水分．蒸發(fā)快，所以粉煤灰對混凝土的早期干縮影響很大。在施工過程中，早期養(yǎng)護尤其重要，早期養(yǎng)護不良的混凝土會造成更大的于縮，其混凝土的耐久性就難以得到相應保證。

(3)和易性。HFCC具有良好的粘聚性，能減少泌水。HFCC的和易性與粉煤灰的質(zhì)量、外加劑品種及摻量等有關，只要HFCC的配合比適當，．攪拌時問充分，其和易性就能夠滿足各種不同工程的需要。在混凝土中摻入適量合格的粉煤灰，可以改善混凝土和易性。這是因為粉煤灰中含有球狀玻璃體，在粉煤灰混凝土與基準混凝土工作性相當?shù)臈l件下，粉煤灰混凝土單位用水量有可能降低，其減少率隨粉煤灰的細度、代用率以及細骨料的粒度而異，使用減水型粉煤灰可以取得良好的減水效果。在由于摻加粉煤灰而減少用水量后，不僅可提高可泵性，易于成型操作，而且便于抹面。

(4)耐久性。粉煤灰混凝土的耐久性這是為人們最關心的問題，因為這關系到建筑物的安全可靠性。大摻量粉煤灰混凝土的耐久性主要有抗凍性、抗?jié)B性抗碳化能力、鋼筋的銹蝕作用及堿骨料反應等指標。粉煤灰的摻人和游離石灰及高堿度水化硅酸鈣產(chǎn)生二次反應，改善了水化膠凝物質(zhì)的組成，減少或消除游離石灰，使昆凝土中有效堿含量大大減少，極有效地減少了堿集料反應的危害性；粉煤灰的摻人填充在水泥粒子之間的界面的空隙，使水泥石結(jié)構更加致密，混凝土的抗?jié)B性能大幅度提高。另外，粉煤灰的摻入，有效地減少水泥用量，降低了混凝土水化熱，從另一角度提高了混凝土的耐久性。

4、大摻量粉煤灰混凝土的局限性。

大摻量粉煤灰混凝土當然存在著局限性。粉煤灰水泥化學外加劑之間的相容性，表現(xiàn)為混凝土水膠比能否有效地降低，使粉煤灰能充分發(fā)揮作用，自然是應用這種混凝土首先要檢驗的問題。一般來說，當水膠比只能在0.40以上時，在中等強度要求的混凝土中使用的效果就可能成問題了。其次，由于大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度減少，因此對于水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性和粉煤灰品質(zhì)的穩(wěn)定性就比較高，當兩者的質(zhì)量產(chǎn)生波動時，會給使用效果帶來明顯的影響。不過大摻量粉煤灰混凝土的水膠比較低這一特性，也有減小混凝土性能波動的益處。同時，從拌合物的工作度檢驗中，操作人員比較易于獲得粉煤灰質(zhì)量發(fā)生了波動的信息，便于及時采取措施減小或避免損失。此外，工程所在地附近一定半徑范圍里，有可以適用的粉煤灰來源也十分重要，過長的運輸距離不僅使粉煤灰使用費用增加，也給及時滿足工程對粉煤灰貨源的需求帶來困難。

5、使用大摻量粉煤灰混凝土應注意的問題

在建筑工程施工中，使用大摻量粉煤灰混凝土時，需要注意以下施工條件和事項：一是配制混凝土的骨料級配良好，以減小空隙率，利于水膠比降低，保證使用效果；二是必須采用強制性攪拌機拌合這種混凝土，以保證其均勻性，由于它比較粘稠，在出機口、罐車進料口、人泵口以及攤鋪過程要采取相應措施；三是混凝土坍落度應控制比普通混凝土減?。ú挥绊懕盟团c震搗）；澆注后，要及早噴灑養(yǎng)護劑或覆蓋外露表面，但一般情況下無需噴霧或澆水養(yǎng)護；四是氣溫過低時，要采用保溫養(yǎng)護措施，且適當延緩拆模時間，使混凝土硬化和強度發(fā)展?jié)M足施工需要。

開展大摻量粉煤灰混凝土的研究和應用不僅具有良好的社會效益，而且具有很好的經(jīng)濟益。它能更充分地利用粉煤灰這種具有潛在活性的資源，大大減少配制混凝土所需的水泥用量。大摻量粉煤灰混凝土不僅可以改善混凝土的各項性能，延長混凝土結(jié)構的使用壽命，同時也可以大幅度減小耗費能源多、污染環(huán)境嚴重的硅酸鹽水泥用量，因此，也是一種綠色混凝土。從這個角度出發(fā)，推廣大摻量粉煤灰混凝土在我國土木建筑工程中的應用，必定有強大的生命力，有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

【1】桂國慶;大摻量粉煤灰混凝土及其應用前景[J];中國建材科技;1998年01期

【2】趙峰;;淺談粉煤灰的利用[J];山西建筑;2010年03期