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东莞市力恒混凝土有限公司 523936
摘要：传统的粉煤灰混凝土配比中要求完成配比后具有一定的强度和耐久性，但是这并不能完全发挥出粉煤灰混凝土的优势。本文根据目前国内外粉煤灰混凝土发展情况，简单讨论大掺量粉煤灰混凝土配比。
关键词：粉煤灰混凝土；配比；耐久性
一、引言
过去的粉煤灰混凝土配比由于对粉煤灰的特点没有充分认识，在配比设计时也主要是以空白混凝土为对照，这种设计方式在很大程度上埋没了混凝土中更多潜在的其它优点，对于粉煤灰以及水泥对混凝土强度贡献的差异也没有充分考虑，所以在配比后得出的各项指标都不理想。而最近几年工业生产中的废渣粉煤灰排放也是逐渐呈增加的趋势，对粉煤灰的利用大大降低，最主要的因素就是配比不合理。由此可见，研究粉煤灰混凝土配比对工业生产有很大的用处。除此之外，提高粉煤灰混凝土的利用率，也能够达到一定程度的环保节能。
在具体的配比中，由于粉煤灰掺入混凝土中，在配比时就会有一定的难度，最主要的实验手法还是通过试配和试拌来完成的。
二、传统粉煤灰混凝土配比研究
我国使用传统的粉煤灰混凝土配比技术在相关规定中有具体介绍，它是最早在我国发展出来的粉煤灰混凝土配比研究方式的起源，在《水泥混凝土中掺用混合材料的暂行技术规程》中对大体积混凝土提出，将粉煤灰等量来取代水泥，一般情况下将这种方法称为“等量取代法”或者是“简单取代法”，表1为粉煤灰混凝土简易配比中的系数调整法（如表1）。但是在我国进行粉煤灰混凝土配比的时候基本上都是采用的超量取代法，也就是先对基准混凝土配比进行设置，然后以等强度为依据，掺入超量的粉煤灰实现对水泥的取代。在我国传统的粉煤灰混凝土配比研究中有个很明显的缺陷，不能够将粉煤灰作为混凝土单独的组成成分而进行设计，而且在配比中存在一定的任意选择性。除此之外，外加剂也逐渐成为混凝土中必不可少的组成部分，但是以目前市场上所有的配比技术来说，都没有对外加剂掺入配比进行综合考虑，由此也可以看出，传统的粉煤灰混凝土配比方式并不适合与大掺量粉煤灰混凝土配比研究。
表1 粉煤灰混凝土调整系数表
F/（C+F）（%） 用水量调整系数 胶凝材料用量调整系数 水泥用量调整系数
15 0.880 1.035 0.970
25 0.800 1.065 0.945
35 0.712 1.095 0.895
45 0.619 1.125 0.845
三、大掺量粉煤灰混凝土特点及研究理论
（一）大掺量粉煤灰混凝土特点
大掺量粉煤灰混凝土具有的使用特点较多：它能够有效降低混凝土水热化；有效减少混凝土材料的成本；完成配比后能够提高混凝土抗渗的能力，有效抵御氯离子等渗漏腐蚀化学性质材料和碱性材料；能够有效减少水泥用量并处理电厂废弃物，达到节能节约资源的目的，同时还能够改善温室效应。但是使用大掺量粉煤灰混凝土，它在配比完成后，早期的强度相对要低，而起它抗盐抗冻的性能差。
这一技术在现代大体积混凝土结构中运用较多，如建设高层建筑物地板、桥梁承台、水库大坝等等，1994年后广东修建深—汕等接近100km的高速公路，在修建的路面混凝土中都掺用了约20%-40%的粉煤灰，以此来提高路面的平整度，减低路面开裂的概率。目前这种混凝土的配比设计没有较为明确的配比标准和方式，所以许多研究人员都自行进行实验探索。但是在实验中用的较多的方法就是使用平行试验法，这种试验过程相当繁杂，这在一定程度上对大掺量粉煤灰混凝土的发展造成了一定的制约。
（二）大掺量粉煤灰混凝土研究理论
前文有提到，目前粉煤灰混凝土配比多是采用的超量取代法进行计算，但是在实际操作中通常都是煤灰掺入量不高，但是在粉煤灰掺入高水胶比和水灰比后的机理与掺入低水胶比和水灰比后所表现出来的机理并不相同。在掺入高水胶比和水灰比后，颗粒间的空隙大，而混凝土早期的结构强度也主要是由水化生成物而决定的，此时的水胶比和水灰比一般都不小于0.6。如果混凝土搅拌的水胶比和水灰比较低，那么水泥颗粒之间的空隙就会变得很好，需要填充在颗粒间的水化生成物也会随之大大减少，这时候的水胶比和水灰比一般都是在0.3左右。少量的水化产物能够使混凝土结构紧密，如果在搅拌时掺入粉煤灰，粉煤灰所吸附的水分能够对水泥起到养护作用。大掺量的粉煤灰水泥土不仅可以使强度增加，还会增强混凝土的耐久性以及混凝土结构密实性。如今在粉煤灰混凝土中还可以加入一定的外加剂，能够使得混凝土在低水胶比状况下进行搅拌具有良好的和易性。在实际解决大掺量粉煤灰混凝土应用的问题还需要对混凝土结构进行设计。
（三）大掺量粉煤灰混凝土配比设计
想要粉煤灰在混凝土配置中发挥出它的高性能，最主要的就是要根据耐久性和强度来确定粉煤灰掺量和水胶比，粉煤灰与水胶比的强度作用关系比水泥与水胶比之间的强度作用更加敏感，在配比中为避免早期强度因大掺量粉煤灰混凝土带来的不利因素，在将粉煤灰掺入到混凝土中间的时候应该尽可能选择较低的水胶比，也就是W/C+F。要保障粉煤灰混凝土具有良好的耐久性和强度必须采用低水胶比进行混合，这样不仅能够确保粉煤灰在混凝土中发挥的作用，还能够保障粉煤灰混凝土的质量。一般在材料适用的情况下，水泥的用量在320kg/m?左右，水灰比在0.5左右，抗压强度在C30级左右，这时候配比出来的粉煤灰混凝土在多数环境下都具有良好的防滲性和耐久性。根据实践经验可以得出，粉煤灰掺量一般以低于15%为宜，在粉煤灰参入量超过25%后，能够明显改变混凝土的性能，达到高耐久的程度。
（四）大掺量粉煤灰混凝土配比方针
基本配比顺序为：硅酸盐水泥→粉煤灰→高效减水剂，最常用的方式就是混凝土搅拌和成型。
1、首先选用高标号的硅酸盐水泥以及普通水泥，这两种水泥中基本都是以熟料为主，选用这两类水泥最主要的原因就是它的性能较为稳定，它其中掺入的混合材料除了石膏外，其它材料较少或者是没有，避免了在配比中可能由水泥引起的混凝土性能波动等问题。目前在广东市场上一些混凝土掺入粉煤灰的量都偏高，有些甚至已经达到30%以上，所以在对水泥进行选择时，一定要注意选择高标号的水泥。
2、配置高强度的混凝土则需要选择低水胶比，水胶比在大掺量粉煤灰混凝土中对强度非常敏感，想要达到混凝土的高防渗性和高耐久性，选择的水胶比通常都是小于0.4。
3、混凝土想要保证自身的耐久性，在制作的时候需有充足的浆体溶度和数量，在胶体材料达到一定数量时，降低水胶比的实质就是将混凝土的用水量减少了。
4、在采用粗集料的时候要注意选择它的最大粒径，一般情况下是选择最大粒径偏小的材料，以此来保障粗集料的空隙率，降低岩石破碎的可能性。
5、在选择细集料时，尽可能选择细度模数较大的材料。
6、由于粉煤灰是属于火山灰活性混合材料，它本身的质量和颗粒都不均匀而且它的实际活性比较低，所以在使用前一定要对粉煤灰进行改性处理，保障粉煤灰的优势和性能充分发挥出来。通常为了激发粉煤灰的灰活性都是采用硫酸盐激发剂。
结束语
大掺量粉煤灰混凝土实际上是一种由传统粉煤灰混凝土发展而来的一种新技术，在使用中也具有众多的优点，但是配比设计过程都较为复杂，在具体施工中还需要多改进。
参考文献：
[1]华后攀.大掺量粉煤灰混凝土配合比优化[J].世界家苑，2013，（10）.
[2]马芳芳，郑磊，宋其凯.大掺量粉煤灰混凝土配合比设计正交试验研究[J].粉煤灰综合利用，2010，（1）.
[3]赵志方，余申江.粉煤灰混凝土配合比设计方法评述[A].第八届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C].2012.
摘要：传统的粉煤灰混凝土配比中要求完成配比后具有一定的强度和耐久性，但是这并不能完全发挥出粉煤灰混凝土的优势。本文根据目前国内外粉煤灰混凝土发展情况，简单讨论大掺量粉煤灰混凝土配比。
关键词：粉煤灰混凝土；配比；耐久性
一、引言
过去的粉煤灰混凝土配比由于对粉煤灰的特点没有充分认识，在配比设计时也主要是以空白混凝土为对照，这种设计方式在很大程度上埋没了混凝土中更多潜在的其它优点，对于粉煤灰以及水泥对混凝土强度贡献的差异也没有充分考虑，所以在配比后得出的各项指标都不理想。而最近几年工业生产中的废渣粉煤灰排放也是逐渐呈增加的趋势，对粉煤灰的利用大大降低，最主要的因素就是配比不合理。由此可见，研究粉煤灰混凝土配比对工业生产有很大的用处。除此之外，提高粉煤灰混凝土的利用率，也能够达到一定程度的环保节能。
在具体的配比中，由于粉煤灰掺入混凝土中，在配比时就会有一定的难度，最主要的实验手法还是通过试配和试拌来完成的。
二、传统粉煤灰混凝土配比研究
我国使用传统的粉煤灰混凝土配比技术在相关规定中有具体介绍，它是最早在我国发展出来的粉煤灰混凝土配比研究方式的起源，在《水泥混凝土中掺用混合材料的暂行技术规程》中对大体积混凝土提出，将粉煤灰等量来取代水泥，一般情况下将这种方法称为“等量取代法”或者是“简单取代法”，表1为粉煤灰混凝土简易配比中的系数调整法（如表1）。但是在我国进行粉煤灰混凝土配比的时候基本上都是采用的超量取代法，也就是先对基准混凝土配比进行设置，然后以等强度为依据，掺入超量的粉煤灰实现对水泥的取代。在我国传统的粉煤灰混凝土配比研究中有个很明显的缺陷，不能够将粉煤灰作为混凝土单独的组成成分而进行设计，而且在配比中存在一定的任意选择性。除此之外，外加剂也逐渐成为混凝土中必不可少的组成部分，但是以目前市场上所有的配比技术来说，都没有对外加剂掺入配比进行综合考虑，由此也可以看出，传统的粉煤灰混凝土配比方式并不适合与大掺量粉煤灰混凝土配比研究。
表1 粉煤灰混凝土调整系数表
F/（C+F）（%） 用水量调整系数 胶凝材料用量调整系数 水泥用量调整系数
15 0.880 1.035 0.970
25 0.800 1.065 0.945
35 0.712 1.095 0.895
45 0.619 1.125 0.845
三、大掺量粉煤灰混凝土特点及研究理论
（一）大掺量粉煤灰混凝土特点
大掺量粉煤灰混凝土具有的使用特点较多：它能够有效降低混凝土水热化；有效减少混凝土材料的成本；完成配比后能够提高混凝土抗渗的能力，有效抵御氯离子等渗漏腐蚀化学性质材料和碱性材料；能够有效减少水泥用量并处理电厂废弃物，达到节能节约资源的目的，同时还能够改善温室效应。但是使用大掺量粉煤灰混凝土，它在配比完成后，早期的强度相对要低，而起它抗盐抗冻的性能差。
这一技术在现代大体积混凝土结构中运用较多，如建设高层建筑物地板、桥梁承台、水库大坝等等，1994年后广东修建深—汕等接近100km的高速公路，在修建的路面混凝土中都掺用了约20%-40%的粉煤灰，以此来提高路面的平整度，减低路面开裂的概率。目前这种混凝土的配比设计没有较为明确的配比标准和方式，所以许多研究人员都自行进行实验探索。但是在实验中用的较多的方法就是使用平行试验法，这种试验过程相当繁杂，这在一定程度上对大掺量粉煤灰混凝土的发展造成了一定的制约。
（二）大掺量粉煤灰混凝土研究理论
前文有提到，目前粉煤灰混凝土配比多是采用的超量取代法进行计算，但是在实际操作中通常都是煤灰掺入量不高，但是在粉煤灰掺入高水胶比和水灰比后的机理与掺入低水胶比和水灰比后所表现出来的机理并不相同。在掺入高水胶比和水灰比后，颗粒间的空隙大，而混凝土早期的结构强度也主要是由水化生成物而决定的，此时的水胶比和水灰比一般都不小于0.6。如果混凝土搅拌的水胶比和水灰比较低，那么水泥颗粒之间的空隙就会变得很好，需要填充在颗粒间的水化生成物也会随之大大减少，这时候的水胶比和水灰比一般都是在0.3左右。少量的水化产物能够使混凝土结构紧密，如果在搅拌时掺入粉煤灰，粉煤灰所吸附的水分能够对水泥起到养护作用。大掺量的粉煤灰水泥土不仅可以使强度增加，还会增强混凝土的耐久性以及混凝土结构密实性。如今在粉煤灰混凝土中还可以加入一定的外加剂，能够使得混凝土在低水胶比状况下进行搅拌具有良好的和易性。在实际解决大掺量粉煤灰混凝土应用的问题还需要对混凝土结构进行设计。
（三）大掺量粉煤灰混凝土配比设计
想要粉煤灰在混凝土配置中发挥出它的高性能，最主要的就是要根据耐久性和强度来确定粉煤灰掺量和水胶比，粉煤灰与水胶比的强度作用关系比水泥与水胶比之间的强度作用更加敏感，在配比中为避免早期强度因大掺量粉煤灰混凝土带来的不利因素，在将粉煤灰掺入到混凝土中间的时候应该尽可能选择较低的水胶比，也就是W/C+F。要保障粉煤灰混凝土具有良好的耐久性和强度必须采用低水胶比进行混合，这样不仅能够确保粉煤灰在混凝土中发挥的作用，还能够保障粉煤灰混凝土的质量。一般在材料适用的情况下，水泥的用量在320kg/m?左右，水灰比在0.5左右，抗压强度在C30级左右，这时候配比出来的粉煤灰混凝土在多数环境下都具有良好的防滲性和耐久性。根据实践经验可以得出，粉煤灰掺量一般以低于15%为宜，在粉煤灰参入量超过25%后，能够明显改变混凝土的性能，达到高耐久的程度。
（四）大掺量粉煤灰混凝土配比方针
基本配比顺序为：硅酸盐水泥→粉煤灰→高效减水剂，最常用的方式就是混凝土搅拌和成型。
1、首先选用高标号的硅酸盐水泥以及普通水泥，这两种水泥中基本都是以熟料为主，选用这两类水泥最主要的原因就是它的性能较为稳定，它其中掺入的混合材料除了石膏外，其它材料较少或者是没有，避免了在配比中可能由水泥引起的混凝土性能波动等问题。目前在广东市场上一些混凝土掺入粉煤灰的量都偏高，有些甚至已经达到30%以上，所以在对水泥进行选择时，一定要注意选择高标号的水泥。
2、配置高强度的混凝土则需要选择低水胶比，水胶比在大掺量粉煤灰混凝土中对强度非常敏感，想要达到混凝土的高防渗性和高耐久性，选择的水胶比通常都是小于0.4。
3、混凝土想要保证自身的耐久性，在制作的时候需有充足的浆体溶度和数量，在胶体材料达到一定数量时，降低水胶比的实质就是将混凝土的用水量减少了。
4、在采用粗集料的时候要注意选择它的最大粒径，一般情况下是选择最大粒径偏小的材料，以此来保障粗集料的空隙率，降低岩石破碎的可能性。
5、在选择细集料时，尽可能选择细度模数较大的材料。
6、由于粉煤灰是属于火山灰活性混合材料，它本身的质量和颗粒都不均匀而且它的实际活性比较低，所以在使用前一定要对粉煤灰进行改性处理，保障粉煤灰的优势和性能充分发挥出来。通常为了激发粉煤灰的灰活性都是采用硫酸盐激发剂。
结束语
大掺量粉煤灰混凝土实际上是一种由传统粉煤灰混凝土发展而来的一种新技术，在使用中也具有众多的优点，但是配比设计过程都较为复杂，在具体施工中还需要多改进。
参考文献：
[1]华后攀.大掺量粉煤灰混凝土配合比优化[J].世界家苑，2013，（10）.
[2]马芳芳，郑磊，宋其凯.大掺量粉煤灰混凝土配合比设计正交试验研究[J].粉煤灰综合利用，2010，（1）.
[3]赵志方，余申江.粉煤灰混凝土配合比设计方法评述[A].第八届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C].2012.