粉煤灰在混凝土中的作用
贵州证取样检测公司为您介绍粉煤灰在混凝土中的作用：
粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒, 亦称飞灰，其化学成分主要是SiO2(45~65%)、Al2O3(20~35%)及Fe2O3(5~ 10%)和CaO(5%)等，粉煤灰掺入混凝土后,不仅可以取代部分水泥,降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长,均衡协合,改善混凝土的一系列性能, 粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益。
1.掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性
新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒, 从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。
2.粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水
粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足,中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。
3.掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度
有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度(28天以前)逐减，而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响:减少用水量, 增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。
当原材料和环境条件一定时,掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca(OH)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中，当Ca(OH)2薄膜覆盖在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应, 反应产物在层内逐级聚集, 水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时,不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满,粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系， 从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长,这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。
4.掺粉煤灰可降低混凝土的水化热
混凝土中水泥的水化反应是放热反应,在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如,若按重量计用粉煤灰取代30%的水泥时，可 使因水化热导致的绝热温升降低15%左右。众所周知，温度升高时水泥水化速率会显著加快，研究表明:与20°C相比，30°C时硅酸盐水泥的水化速率要加快1倍。一些大型、超大型混凝土结构，其断面尺寸增大，混凝土设计强度等级提高，所用水泥强度等级高，单位量增大,施行新标准后水泥的粉磨细度加大,这些因素的疊加,导致混凝土硬化过程温升明显加剧，温峰升高， 这是导致许多混凝土结构物在施工期间， 模板刚拆除时就发现大量裂缝的原因。粉煤灰混凝土可减少水泥的水化热,减少结构物由于温度而造成的裂缝。
5.掺粉煤庾可改善混凝土的耐久性
在混凝土中掺粉煤灰对其冻融耐久性有很大影响。粉煤灰质量较差， 粗颗粒多，含碳量高都对混凝土抗冻融性有不利影响。质量差的粉煤灰随掺量的增加,其抗冻融耐久性降低。但当掺用质量较好的粉煤灰同时适当降低水灰比，则可以收到改善抗冻性的效果。
水泥混凝土中如果使用了高碱水泥，会与某些活性集料发生碱集料反应 , 会引起混凝土产生膨胀、开裂，导致混凝土结 构破坏，而且这种破坏会继续发展下去，难以补救。近年来，我国水泥含碱量的增加、混凝土中水泥用量的提高及含碱外加剂的普遍应用, 更增加了碱集料反应破坏的潜在危险。在混凝土中掺加粉煤灰，可以有效地防止碱集料反应，提高混凝土的耐久性。
目前,粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料，还可用作农业肥料和土壤改良剂，回收I业原料和作环境材料。
在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料,不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。
粉煤灰在建筑制品中的应用:
蒸制粉煤灰砖，以粉煤灰和生石灰或其他碱性激发剂为主要原料，也可掺入适量的石膏，并加入一定量的煤渣或水淬矿渣等骨料，经过加工、搅拌、消化、轮碾、压制成型、常压或高压蒸汽养护后而形成的一种墙体材料;
烧结粉煤灰砖,以粉煤灰、粘土及其他工业废料为原料，经原料加工、搅拌、成型、干燥、培烧制成砖;蒸压生产泡沫粉煤灰保温砖,以粉煤灰为主要原料,加入一定量的石灰和泡沫剂，经过配料、搅拌、烧注成型和蒸压而成的一种新型保温砖;
粉煤灰硅酸盐砌块，以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料，煤渣、高炉矿渣等为骨料，加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的墙体材料;粉煤灰加气混凝土，以粉煤灰为原料,适量加入生石灰、水泥、石膏及铝粉，加水搅拌呈浆，注入模具蒸养而成的一种多孔轻质建筑材料;
粉煤灰陶粒，以粉煤灰为主要原料，掺入少量粘结剂和固体燃料，经混合、成球、高温焙烧而制的一种人造轻质骨料;
粉煤灰轻质耐热保温砖，是用粉煤灰、烧石、软质土及木屑进行配料而成，具有保温效率高，耐火度高，热导率小，能减轻炉墙厚度、缩短烧成时间、降低燃料消耗、提高热效率、降低成本。
粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂:粉煤灰具有良好的物理化学性质，能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土，弥补其酸瘦板粘的缺陷,粉煤灰中含有大量可溶性硅钙镁磷等农作物所必需的营养元素,故可作农业肥料用。
回收工业原料:回收煤炭资源,利用浮选法在含煤炭粉煤灰的灰浆水中加入浮选药剂，然后采用气浮技术，使煤粒粘附于气泡上浮与灰渣分离;回收金属物质粉煤灰中含有Fe2O3、 AI2O3、 和大量稀有金属;分选,空心微珠，空心微珠具有质量小、高强度、耐高温和绝缘性好,可以用于塑料的理想填料，用于轻质耐火材料和高效保温材料，用于石油化学工业，用于军工领域,坦克刹车。作环保材料:利用粉煤灰可制造分子筛、絮凝剂和吸附材料等环保材料;粉煤灰还可用于处理含氟废水、电镀废水与含重金属离子废水和含油废水,粉煤灰中含有的AI2O3、CaO等活性组分,能与氟生产配合物或生产对氟有絮凝作用的胶体离子，还含有沸石、莫来石、炭粒和硅胶等，具有无机离子交换特性和吸附脱色作用。
