【分　 类】 化工与理学
【关 键 词】 粉煤灰 混凝土 取代率
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正文：
【摘要】本文通过采用超量取代法，在C30~C50混凝土中分别掺入15%，25%，35%，50%的粉煤灰和两种不同激发剂并分别测试其7天，28天，60天强度，发现掺入粉煤灰的混凝土强度变化规律

关键词 粉煤灰 混凝土 取代率

1.引言

电厂发电的附属产物——粉煤灰，年产量大，如不加以利用，既造成很大的浪费，又会污染环境。

目前，在建材行业，粉煤灰常作为一种掺入物，用于配制各种性能的混凝土。对于配制混凝土的粉煤灰，其质量要求通常包含以下指标：

SiO2,Al2O3和Fe2O3含量；CaO含量；烧失量；SO3含量；MgO含量；有效碱含量；含水量；需水量比；细度；

2.材料概况与混凝土配制

（1）本研究采用的主要材料如下：

粉煤灰：电厂粉煤灰，SiO2+ Al2O3+ Fe2O3的含量为86%左右，具备火山灰活性的基本条件，但粒度较大，需要磨细。

水泥：普通水泥,其性能如下表：

  类别 抗压 抗折 抗压 抗折 标准稠度 安定性 龄期 3d 28d 25.25% 合格 破坏强度 40.25 3.82 78 8.12 39 77.8   表1.水泥力学性能试验结果

骨料：采用建筑工地上级配合理的粗细骨料搭配

外加剂：减水剂；激发剂（NaOH和CaSO4）

（2）粉煤灰混凝土的配制

采用超量取代法配制粉煤灰混凝土，其配制方法主要为：

a.配合比设计。对未掺入粉煤灰和掺入了粉煤灰的混凝土配合进行设计，总结如下表：

  类型 材料 水泥（kg） 水（kg） 砂（kg） 石（kg） 粉煤灰（kg） 外加剂（kg） 标号 基准 C30 340 144.5 568 1323     C40 422 156 548 1276     C50 525 166 604 1172     掺粉煤灰 C30（15%） 289 144.5 544 1323 71 2.2 C30（25%） 255 144.5 527 1323 119 2.24 C30（35%） 221 144.5 511 1323 167 2.33 C30（50%） 170 144.5 487 1323 238 2.45 C40（15%） 359 156 518 1276 88 3.13 C40（25%） 317 156 498 1276 148 3.26 C40（35%） 274 156 477 1276 207 3.37 C40（50%） 211 156 477 1276 295 3.54 C50（15%） 446 160 585 1172 94.5 4.87 C50（25%） 384 160 573 1172 157.5 4.96 C50（35%） 341 160 560 1172 221 5.06 C50（50%） 263 160 541 1172 315 5.2   表2.配合比汇总表

b.混凝土试块制作

根据现行建筑材料规范，试块取尺寸为：150mm*150mm*150mm

c.工艺流程：

计量：按照配合比配制材料

搅拌：选用强制搅拌机

装模：钢制150mm*150mm*150mm内径模具装料，在震动机上振捣密实

养护：标准湿度和23摄氏度左右养护分为：7d；28d；60d三批

测试：测试各批次试块抗压强度

统计：将测试的强度统计、总结、归纳。

3.研究方法

通过配制2组混凝土：一组为：普通C20、C30、C50混凝土

一组为：掺入粉煤灰和外加剂的C20、C30、C50混凝土。

每组试块各做5个，试验时测试2组混凝土试块在7d；28d；60d龄期时的强度指标，并进行误差分析，计算出平均强度来。

通过对比其强度差异，得出粉煤灰混凝土与普通混凝土在强度上的差异规律。

4.实验数据总结

（1）试块强度测试结果汇总

  龄期 7d 28d 60d 基准 C30 33.84 37.11 42.12 C40 45.21 48.35 51.11 C50 54.27 62.11 66.12 掺粉煤灰 C30（15%） 30.12 38.49 49.29 C30（25%） 28.62 41.58 49.4 C30（35%） 26.12 37.66 45.56 C30（50%） 18.67 30.56 41.09 C40（15%） 37.8 48.45 55.6 C40（25%） 33.49 49.78 55.69 C40（35%） 28.35 43.34 43.73 C40（50%） 21.89 32.59 40.27 C50（15%） 39.25 43.98 56.4 C50（25%） 32.51 48.45 60.49 C50（35%） 27.95 40.22 53.42 C50（50%） 19.96 32.11 46.44   表3.测试除强度的平均值汇总表

（2）实验数据分析与总结

通过对试块强度的测试，得出一系列混凝土的强度数据。经过对此数据的分析、归纳、总结，可以得出以下结论：

a.早期粉煤灰混凝土各方面强度均不如普通混凝土，且随着混凝土中粉煤灰掺量的增加，强度下降明显。此时若掺入粉煤灰超过35%，则混凝土强度过低，不可作为建筑材料使用

b.经过28天的养护后，粉煤灰混凝土的强度提升比较明显，此时低取代率的粉煤灰混凝土，其强度已经比较接近普通混凝土。

c.60天养护龄期的粉煤灰混凝土，其强度增长已经较完善。其中C40以下采用15%取代率的粉煤灰混凝土的测试强度要大于普通混凝土。

5.结论与展望

（1）结论

从取代率上看：粉煤灰混凝土取代率在15%～25%较为合适，此时无论是早期强度，还是后期强度，都能较好的满足工程需要

从混凝土标号来看：低强度等级的混凝土适合配制粉煤灰混凝土，C50左右的混凝土在掺入粉煤灰后，强度损失较大，不适合配制粉煤灰混凝土。

综上所述，对于强度等级在：C30～C40间的混凝土，掺入15%～35%的粉煤灰，其强度影响不大，同时也能可以环保节能，并降低建设成本

（2）展望

在未来的数年中，环保与节能将是我国经济建设中不可忽视的一环。将粉煤灰掺入混凝土，既能保证混凝土强度，又可以降低混凝土制备的成本，进而降低工程建设成本，可谓“一举两得”。

希望本文的研究思路能为未来粉煤灰混凝土的研究提供一定的参考。

6. 参考文献

[1] 张海捷 粉煤灰混凝土的耐久性 [J]. 国外建材科技, 2006

[2] 岳洪涛. 低等级粉煤灰混凝土强度试验研究 [J]. 国外建材科技, 2005

[3] 甄精莲. 低等级湿排粉煤灰在混凝土中的应用国外建材科技论文[J]. 国外建材科技, 2006

[4] 沈旦申. 粉煤灰优质混凝土[M]. 上海科技出版社, 2001

[5] 柯国军. 耒阳电厂粉煤灰综合利用探讨[J]. 粉煤灰综合利用, 2004