粉煤灰细度对水泥混凝土强度和工作性的影响

杨水钦

（茂名市建设工程质量检测站，广东茂名 525000）

从20 世纪90 年代以来，由于粉煤灰存在火山灰效应、较好工作性还有密度是比较小的等多种因素被广泛运用在水泥混凝土当中。尤其粉煤灰的火山灰效应能够使水泥混凝土于后期过程中强度得到有效增加，而且粉煤灰取代水泥之后将会使混凝土造价有效下降，进而将会产生突出的经济利益以及环境成效。不过因为不一样发电厂所生产出粉煤灰的细度具有较大的不同，进而导致对于混凝土的性能作用也是不一样的。所以，根据粉煤灰的细度情况对于水泥混凝土的影响作用进行分析有一定意义。本文利用不一样细度的粉煤灰当成相应研究的对象，并且经过对粉煤灰应用细度的变动状况，来对于粉煤灰细度水泥混凝土的作用状况实施剖析。

1 原材料

水泥是采用P.O 32.5 普通的硅酸盐水泥，基本性能如表1 所示。

水是自来水，与相关规范的需求是符合的。并且骨料采取普通一般骨料，其技术指标如表2 所示。

2 研究措施

开始是在试验室中采取小规模球磨设备对于粉煤灰实施相关磨细处理（对其磨细之后粉煤灰的技术指标如表3 所示），把不一样细度（四类）粉煤灰掺进水泥混凝土当中实施强度以及工作性的测定工作。该次试验中所采取水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1。经过对于掺粉煤灰细度的改变的时候对于水泥混凝土的强度以及工作性改变的规则进行相应测试，进而获得粉煤灰的细度对于水泥混凝土的作用规则。

3 实验的结果以及相关分析

水泥混凝土使用的配合比是水:石:砂:水泥=0.45:3.69:2.53:1，粉煤灰是采取外掺方式，其中掺加量达到30%，而且该水泥混凝土的试件尺寸是150mm×150mm×150mm，其中混凝土工作性对采取坍落度措施实施相应测定工作，对于各类性能进行检测的方式均依据相关规范需要的准则开展。

表1 水泥基本性能

表2 骨料的技术指标

表3 粉煤灰的技术指标

3.1 混凝土中粉煤灰作用的原理

水泥混凝土中粉煤灰的意义为形态效应以及微骨料效应。

第一方面，对于形态效应而言。经过显微镜进行观察得到，粉煤灰颗粒中超过3/4 均为圆形微小的颗粒，其表面比较滑润的，且质地比较密实，与玻璃球的形态比较相似。对水泥混凝土而言，水的应用量减少，造成混凝土的流动性将会极大提升。

第二方面，对于微骨料效应而言。由于混凝土中粉煤灰颗粒非常细小，在通过磨细处理之后粉煤灰这个颗粒细小特点将变得更为突出，这类粉煤灰的颗粒能够对于混凝土当中细小的间隙进行填充，能够明显提升混凝土的强度。

3.2 粉煤灰的细度改变对于混凝土的强度作用

经过粉煤灰的细度改变，制作得到四类不一样细度粉煤灰水泥混凝土的试件，对于混凝土的强度进行测定，混凝土的强度变动规律见图1。

图1 粉煤灰的细度对于强度作用

从图1 中能够得到，伴随粉煤灰的细度逐渐增大，水泥混凝土强度将会慢慢提升，这说明粉煤灰的细度将会直接影响混凝土的强度，粉煤灰的细度愈大，则水泥混凝土将会具有更大的强度。其中关键原因是因为粉煤灰愈细，则微骨料效应将会更加突出，伴随粉煤灰的细度逐渐增大，混凝土孔隙率将会愈小，而且密实度将会增加，进而使混凝土的强度慢慢提升。但在图1 当中可以获得，粉煤灰细度在75%～80%以及由80%～85%间的强度上升速度是缓慢，而且粉煤灰的细度在75%增加至80%的时候，其强度由31.5MPa 逐渐增加至34.6MPa，中间强度增加3.1MPa；而粉煤灰的细度由80%增加至85%的时候，其强度由34.6MPa 逐渐增加至38.2MPa，中间强度增加3.6MPa。不过粉煤灰的细度由85%增加至90%的时候，上升的速度将会突然下降，粉煤灰的细度增加5%渐增大，混凝土的内部空隙将会慢慢填满，虽说粉煤灰的细度依旧增大，不过填筑空隙功能逐渐降低，因此强度增加将会慢慢放缓。

3.3 粉煤灰的细度变化对于工作性作用

确保水的使用量以及粉煤灰掺量一致的状况下，经过粉煤灰的细度的改变，对于四类不一样粉煤灰细度的混凝土工作性进行相应检测，混凝土的工作性改变规律见图2。

从图2 中能够得到，伴随粉煤灰的细度逐渐增大，混凝土的工作性改变是比较突出的，这说明了粉煤灰细度对于混凝土的工作性产生比较突出作用。而且还能够得到，粉煤灰的细度在慢慢增大的时候，混凝土的工作性将出现先增大后下降的规律。其原因为伴随粉煤灰的细度逐渐增大，于形态效应影响之下，致密与圆形玻璃状形态的粉煤灰使工作性有所上升。不过伴随细度慢慢的上升，导致粉煤灰比表面积逐渐上升，于用水量固定的状况下，该混凝土将会慢慢变得干涩，且工作性逐渐下降，因此粉煤灰的细度大于某一固定值之后，伴随细度逐渐增大其工作性将会下降。从图2 中能够得到，粉煤灰的细度由75%增大至80%的时候，坍落度将在40mm 增大至55mm，而粉煤灰的细度由80%～85%的时候，坍落度由55mm 逐渐降低至50mm；而粉煤灰的细度由85%增加至90%的时候，混凝土工作性将会出现直线降低情况，坍落度由50mm 降低至20mm，这个时候混凝土工作性已难以使相关要求得到满足。而且能够显示水的用量以及粉煤灰掺量不变状况下，其粉煤灰细度具有最佳值，此时工作性是最好的。

图2 粉煤灰的细度对于坍落度作用

4 结语

经过上述图表以及实验信息能够获得下述几个结论：①确保工作性以及粉煤灰掺量一致的时候，伴随粉煤灰细度慢慢增大，混凝土的强度将会慢慢增大，这说明粉煤灰的细度能够直接影响混凝土的强度；②在确保用水量以及粉煤灰的掺量一致的状况下，伴随粉煤灰的细度逐渐增大，混凝土工作性将会先增大再下降，并且还说明粉煤灰细度有着最佳值，此次试验中所应用粉煤灰细度最佳值为85%左右。