在混凝土中摻入粉煤灰，能夠改變混凝土的和易性和坍落度，并且混凝土的坍落度會隨著粉煤灰的增加而逐漸變大。另外，粉煤灰的摻入還會提高混凝土的強度、可泵性以及體積穩(wěn)定性等，屬于一種理想中的混凝土微粉填充材料。因此，在混凝土中摻入粉煤灰，不僅能夠代替一部分的水泥、減少外加劑的用量，還能降低混凝土的成本，從而起到良好的經(jīng)濟(jì)效果和環(huán)保效果。本文研究了粉煤灰對混凝土和易性和強度產(chǎn)生的影響。

在建筑材料中，混凝土是非常重要的，而且是經(jīng)常使用的。它的歷史非常久遠(yuǎn)，所以對建筑的影響也非常重大。粉煤灰是通過火力發(fā)電廠而排出的一種工業(yè)廢渣，它主要應(yīng)用在建筑、建工以及農(nóng)業(yè)肥料等方面。如果在混凝土中摻入粉煤灰，不僅可以起到節(jié)約成本降低能量消耗的作用，還能夠改變混凝土的性能。

一、實驗的材料和方案

1.實驗的材料

在進(jìn)行粉煤灰摻入混凝土的實驗中，應(yīng)用的材料主要包括：

（1）水泥。水泥在稀釋水化時會釋放出大量的熱量，從而使混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升。所以，在一些大體積配合比的設(shè)計中，要適當(dāng)減少水泥的使用量，降低水泥水花所帶來的熱量。在本次實驗中，使用的是普通形式的水泥，其物理性能以及指標(biāo)等都能符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具體見表1。

（2）粉煤灰。在混凝土中摻入粉煤灰不僅能夠減少水泥的用量，在一定程度上降低水泥水化所帶來的熱量，還能減少混凝土對水的需求，保證混凝土的和易性，一直以來被稱為礦物減水劑。在本次試驗中，所應(yīng)用的粉煤灰屬于電收塵粉煤灰，在其中含有很多的 SiO2、Al2O3。并且粉煤灰的細(xì)度、燒失量以及需水量比等都能達(dá)到混凝土對粉煤灰的需求，非常適合在鋼筋混凝土工程中使用。

（3）減水劑。在本次實驗中采用的是高效的減水劑，濃度大約在30%左右，密度為1.14 g/ml，減水率能夠達(dá)到20%。

（4）骨料。在本次實驗中，骨料采用的是花崗巖碎石作為粗骨料。壓碎指標(biāo)為10.3%，表面的密度為2.9g/cm2，粒徑級配為5～25mm。其中粒徑為2.5～5mm 的被叫做細(xì)石，作為細(xì)骨料在中砂中使用。

（5）水。就是日常生活中人們飲用的自來水。

2. 實驗的方案

在設(shè)計混凝土的配合比時，不僅要盡量滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)的需求，還要能夠符合工程施工的環(huán)境。在現(xiàn)代的工程中，生產(chǎn)混凝土主要使用的是單摻和雙摻技術(shù)，在混凝土中摻入摻和料以及高效的減水劑。通過多年的經(jīng)驗以及實踐，在計算混凝土配合比設(shè)計中摻入的礦物材料時已經(jīng)有了多種計算方法，主要包括超量取代發(fā)、等水灰比法以及等水膠法。 在本次實驗中，在計算礦物摻合料時，主要采用的是等水膠比法。就是將摻入礦物摻合料的水膠與沒有摻入礦物摻合料的水灰進(jìn)行比較，也屬于簡單的等量取代。因為粉煤灰在第二次水化的時候，早期的反應(yīng)程度會比較低。所以，采用這種等量取代方法會更加降低混凝土在早期的強度，而且會隨著摻入量的增多強度下降的幅度越大。因此，在混凝土中摻入粉煤灰時，強度比較高的混凝土一定要降低水膠比。這樣才能在一定程度上保證混凝土的質(zhì)量，粉煤灰才會在混凝土中充分發(fā)揮其作用。

二、實驗的結(jié)果和分析

1.粉煤灰對混凝土和易性以及凝結(jié)時間的影響

通過實驗表明，在混凝土中摻入粉煤灰，能夠?qū)炷恋暮鸵仔院湍Y(jié)時間產(chǎn)生影響。在進(jìn)行實驗時，主要采用的是外界環(huán)境不變，粉煤灰取代水泥的量逐漸增加，之后再比較混凝土的坍落度、凝結(jié)時間。在試驗過程中，逐漸向等級為C20的混凝土中摻入粉煤灰，取代水泥，其用量從35kg逐漸增加到105kg，這時粉煤灰取代水泥率為11%～34%；在等級為C40的混凝土中摻入粉煤灰，用量從35kg逐漸增加到125kg，這時粉煤灰取代水泥率為7%～27%。因此可以得出：（1）在混凝土中摻入粉煤灰，會取代一部分的水泥，從而導(dǎo)致混凝土在凝結(jié)過程中的水化熱釋放速度逐漸減弱，延遲了凝結(jié)的時間，而且延遲的時間會隨著粉煤灰取代水泥率的增加而增加。（2）在混凝土中摻入粉煤灰能夠改善混凝土的坍落度、和易性，從而提高混凝土的性能。在等級為C20的混凝土中，粉煤灰取代水泥率從 11%增加到 34%時，混凝土的坍落度也隨之改善。（3）在混凝土中摻入粉煤灰，還能在一定程度上減少混凝土坍落度的損失。

2.粉煤灰對混凝土抗壓強度的影響

通過實驗可以得出，在等級為C20的混凝土摻入粉煤灰取代水泥率為11%～34%時，3d的混凝土強度降低速率為 4.5%～35%，28d的混凝土強度降低速率為4.0%～11%；而等級為 C40的混凝土摻入粉煤灰取代水泥率為7%～27%時，3d的混凝土強度降低速率為11.7%～43.4%，28d的混凝土強度降低速率為1.7%～6.4%。這就表明，粉煤灰取代水泥率的提高，不僅會延遲混凝土強度增長的時間、延遲施工工期，從另一方面來看，延遲強度增長的時間可以在一定程度上防止混凝土早期強度增長過快而影響混凝土的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。

（作者單位：長春科技學(xué)院）