粉煤灰对混凝土性能的影响分析

粉煤灰的基本特性主要是指粉煤灰的活性，分为化学活性和物理活性。

粉煤灰进行物理系统活性研究包括了粉煤灰微形态和集料的效应，跟粉煤灰的自身发展具备的化学结构性质没关，可提升我国混凝土建筑制品的胶凝活性与改善提高混凝土制品的性能（如耐磨性、强度、抗渗性等）各物理环境效应总称。粉煤灰作为物理的活性是粉煤灰可直接被全部可以利用、极有中国实用的价值，属于不同粉煤灰前期没有活性影响主要的来源。粉煤灰形态的效应，是主要表现在随着粉煤灰粒度的分布、颗粒的形貌等特性可起到有效增强对于水泥基材料使用填充与润滑的作用等。

粉煤灰的化学活性是指粉煤灰的可溶性组分在常温下与水和石灰石发生化学反应，形成水合铝酸钙和水合硅酸钙的凝胶。 从而使其在空气或水中硬化以显示强度特性。 粉煤灰的活性主要来源于活性Al2O3（玻璃态Al2O3）和SiO2（玻璃态SiO2）在碱性条件下的水合作用。

2.2粉煤灰在混凝土中的作用

2.2.1降低温升

水泥的水化反应是放热的，1kg水泥的水化热可达500J。由于混凝土导热性差，水化热在其内部水化反应中积累，导致温度急剧上升。但其表面温度较低，内外有温差，混凝土内部有拉应力。此时，该拉应力可能超过混凝土的抗拉强度。随着时间的推移，混凝土内部温度下降，拉应力可能再次出现。这这与混凝土中水化热释放的峰值温度有关，限制混凝土温升的峰值温度可以有效防止混凝土开裂。

2.2.2改善新拌的混凝土进行工作性

粉煤灰能提高新拌混凝土的和易性，主要体现在以下几个方面：当粉煤灰具有与普通混凝土相同的流动性时，降低了混凝土的耗水量。 降低耗水量为提高新拌混凝土和易性提供了基本条件，降低了粉煤灰硬化混凝土收缩裂缝的可能性。 此外，可以增加硬化混凝土的强度，并且可以减少硬化混凝土的体积变化。 因此，粉煤灰减水率属于粉煤灰混凝土的主要性能参数。

2.2.3延迟混凝土的凝结

由于其化学组成和特性，粉煤灰不仅能填充混凝土中的密实和微集料，而且还具有不同程度的表面吸附和火山灰效应。由于粉煤灰具有上述功能，可以改善混凝土内部孔结构，影响混凝土胶凝组分的水化进程，协调混凝土强度的发展，有效改善混凝土水化产物的结构和组成，优化混凝土结构界面过渡区的性能，提升混凝土的综合性能。

3粉煤灰对混凝土结构性能的影响进行分析

3.1影响混凝土配合物的和易性

混凝土的配合比和工作性主要表现在三个方面，即保水性、粘聚性和流动性。

(1)粉煤灰的颗粒形状比较理想，呈球形颗粒。在混凝土的搅拌中，它就像一个球，减少了粗细骨料颗粒之间的摩擦，从而增加了混凝土-土混合料的流动性。

（2）粉煤灰是表面进行光滑玻璃体的颗粒，其表面组织结构更加致密，内部具有表面积比较小，其吸水性较差，粉煤灰的颗粒同时还能通过填充在水泥材料颗粒的间隙与絮凝的结构内，占据充水的空间，能有效发展释放出絮凝技术结构内的水分，进而在企业单位的用水量已经逐渐可以增加的要求下，增大水泥浆体流动性。另外，掺入不同粉煤灰，还能得到改善生态混凝土拌合物可泵性，降低系统应用的高效使用减水剂。特别是超细的粉煤灰，细度还要比中国水泥稳定颗粒细度小，能够将混凝土内毛细管的泌水通道截断，进而达到降低泌水的情况。所以，可改善我国混凝土的保水性和黏聚性，使混凝土公司内部控制组分抗离析的能力和稳定性研究得以不断提高，进而才能确保工程混凝土的可泵性和均应性。

3.2对混凝土强度的影响

3.2.1影响力量发展速度

在混凝土内掺入粉煤灰进行之后，由于我国水泥的用量可以降低，导致减少了企业一次水化反应研究过程中发生水化的产物，使混凝土凝结硬化的过程能力有所增长减缓，所以，混凝土在早期工作强度的发展速度比较慢。然而在后期，水泥水化的产物Ca（OH）2与粉煤灰作为主要的活性化学成分Al2O3、SiO2互相促进作用，而生成的部分社会物质需要具备水硬性反应式如下：

Xca (OH) 2 + SiO2 + nH2OxCaO · SiO2 · (x + n) H2O

YCA (OH)2al2o2 mh2oycao · AL2O3 · (YM) H2O

3CaO·Al2O3·6H2O+3（CaSO4·2H2O）+19H2O3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

3.2.2孔隙率降低

碱性以及环境对充分发展发挥粉煤灰的活性研究极为企业有利，所以，粉煤灰的水化反应需在完成工作一次水泥水化作用之后才可进行。在粉煤灰内的活性主要成分与水泥水化之后开始出现的Ca（OH）2反应而生成一个部分新凝胶的物质，此凝胶的物质不仅可通过改善提高混凝土结构内部的水泥石和骨料界面的性能，而且可以填充了混凝土的内部存在孔隙，在一定的程度上使Ca（OH）2含量方面有所帮助减少，进而有效提高了控制混凝土的强度和密实度。

3.2.3降低混合用水

粉煤灰颗粒为球形玻璃质，颗粒表面不能吸水，能释放水泥浆体的絮凝结构，因此，在不增加混凝土配合比稠度的情况下，可以减少混凝土拌合用水量，促进混凝土硬化后内部孔隙率降低，从而相应减少出水通道，在一定程度上提高混凝土强度。

3.3对混凝土耐久性的影响

3.3.1对抗渗性能的影响

决定混凝土耐久性的基本因素是抗渗性。 如果混凝土的抗渗性好，由于粉煤灰的主要成分是活性Al2O3、SiO2，它们与水泥石中的碱性物质如Ca(OH)2之间的化学反应如下，可以有效地减轻外部环境对混凝土造成的损害和侵蚀。

2（3CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2

2（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca（OH）2

3cao · Al2O3 + 6H2O = 3CaO · Al2O3 · 6H2O

3.3.2化学腐蚀的影响

掺加一定量粉煤灰，能降低工程混凝土内水泥的用量，在水泥企业发生进行一次具有水化的反应与使用粉煤灰的活性细粉二次控制水化可以反应的过程中，大大减少了水泥石中存在的对稳定性和强度发展产生一些不好直接影响的Ca（OH）2的晶体，大大提高增加了一个有利于形成水泥石结构性能的低碱水化硅酸钙的凝胶，还降低了水泥石和集料之间界面的过渡区厚度与过度区Ca（OH）2的排列与富集不同程度，对混凝土抗化学物质腐蚀的性能所起到一定积极的作用。

3.3.3抗碳化性能的影响

混凝土的碳化主要受两个因素的影响，即混凝土的内部渗透性和碱性。在混凝土中掺入粉煤灰后，通过二次反应降低了 Ca (OH)2的含量，但也形成了能够吸收环境中 CO2的胶凝材料。因此，粉煤灰混凝土的碱度降低不是很明显，这种二次反应还可以在一定程度上降低混凝土的内部孔隙率，从而明显改善混凝土的抗渗性能。另外，由于空气中 CO2浓度低，因此掺加粉煤灰混凝土碳化过程十分缓慢。

3.3.4防冻效果

在混凝土中采取不同粉煤灰来代替一个部分进行水泥企业之后，水泥在水化早期与中期可以生成水化的产物研究相对简单来讲较少，强度发展较为明显偏低，毛细孔有所了解增多。然而在后期，伴随粉煤灰活性的物质文化出现一些二次水化的反应，水泥石毛细孔隙会被社会新生成物质生活不断的填充，促使中国混凝土工作强度持续增长的幅度比较大，抗冻性也有了相应有效提高。在掺入粉煤灰时，再掺加适量引气剂，会存在需要大量的稳定、微小气泡，当开口的孔隙内的水结冰过程中出现水压时，还没结冰的水也会于水压力作用下向气泡内缓慢渗透，这于一定的程度上不仅能使自己膨胀经济压力因冰冻而缓解，提高工程混凝土的抗冻性。

3.3.5对钢筋耐腐蚀性的影响

在混凝土中掺入粉煤灰不会引起钢筋锈蚀，而混凝土中氯离子的碳化和渗透是钢筋锈蚀的主要因素。如果粉煤灰掺量控制在合理范围内(一般小于40%) ，则混凝土碳化深度和程度不会增加，混凝土碱度会降低，混凝土内部结构的致密性也会提高，从而在一定程度上提高了混凝土中钢筋的耐腐蚀性能。