请问混凝土粉煤灰的应用。希望专业认识解答 送上200分

Question

1. 1立方混凝土的粉煤灰最佳掺量是多少，怎么算？
2. 如果用了粉煤灰后，如何知道它能代替多少水泥用量。降低成本而有能使混凝土强度合格。
3.例如， 我要做一个C25的泵送砼，设计强度要达到32MPA。用P·O42.5水泥，水泥胶沙28d 强度为43。用破碎卵石。经过W/C=水泥28d强度*0.48 / 设计强度+水泥28D强度*0.48*0.33。 结果水灰比是0.53 ，已经确定用水量是165（含有添加剂），所以水泥用量要达到315才能满足强度。 最后，如果我要掺入粉煤灰，减少水泥用量又提高可泵性能且强度不还要满足。应该用多少，怎么换算？

Answer 1

粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下。有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶的水化硅酸钙凝胶，不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。粉煤灰的这种作用称为火山灰效应。 　　除了火山灰效应外，粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性的改善还有另外两个原因：第一，形貌效应。粉煤灰的主要矿物组成是玻璃体，这些球形玻璃体表面光滑、粒度细、质地致密、内比表面积小、对水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制备需水量减小，降低了混凝土早期干燥收缩，使混凝土密实性得到很大提高；第二，填充效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，不仅能填充水泥颗粒间的空隙，而且能改善胶凝材料的颗粒级配，并增加水泥胶体的密实度。因此，形貌效应、填充效应和火山灰效应并称为粉煤灰改善混凝土性能的三大效应。
粉煤灰在国内外公路工程的推广应用已经有多年的历史，而在经济效益和社会效益都十分重要的今天，粉煤灰也有了其更加广泛和普遍的应用。粉煤灰作为一种活性掺和料，主要应用于混凝土中，我在滨州黄河公路大桥从事实验工作，大桥引桥墩柱及箱梁都为大体积泵送混凝土，其中掺加了一定数量的粉煤灰并取得了不错的效果，下面我总结一下在工作中关于粉煤灰应用的一些心得。
　　一、粉煤灰使用的优点
　　1、 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料：在一般情况下，在混凝土中合理使用一吨粉煤灰可以取代0.6－0.9吨的水泥，并取代10%左右的细骨料，引桥12000M 3混泥土中减少水泥用量960T。
　　2、 减少了用水量：经实验，用30％的粉煤灰代替20％的水泥，搅拌混凝土中用水量可减少7％左右，而且增强了混凝土地密实性。
　　3、改善了混凝土拌和物的和易性：粉煤灰改善混凝土拌和的和易性的效果比较显著，对于贫混凝土和细集料用量不足的混凝土特别有效。
　　4、增强混凝土的可泵性：对于掺加粉煤灰的泵送混凝土来说，出了因改善和易性而提高了易泵性之外，同时由于泌水性和离析现象改善，以及粉煤灰本身的球形玻璃体效应，可以得到更好的减阻效果。
　　5、减少了混凝土的徐变：混泥土的徐变对工程施工是不利的，经实验研究粉煤灰混凝土和基准混凝土的对比，前期接近，而徐变值后期明显较小，经加荷确定约减少50％。
　　6、减少水化热、热能膨胀性：混凝土中水泥水化反应要放出热量，在大体积混凝土构件中会出现中心与边缘温度差而产生应力，导致裂缝。由于粉煤灰的掺加有利于减少在混凝土内部由于水化热而产生的升温，减少了混凝土热膨胀出现裂缝的危险。
　　7、提高混凝土抗渗能力：由于混凝土能减少用水量和降低水灰比，并且在和水泥水化过程中析出氢氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶，使水泥石中毛细孔的数量减少，孔径变小，增加了对液体和气体的渗透和扩散作用的抵抗力，即抗渗力。
　　8、增加混凝土地修饰性：粉煤灰混凝土修饰性比基准混凝土要好，能使表面平整饱满，较容易摸面和修饰而且硬化后的混凝土色泽更为美观。
　　二、粉煤灰的掺加也对混凝土的使用产生了一定的副作用
　　1、抗冻性降低:经研究发现，掺加了粉煤灰的混凝土较基准混泥土抗冻指标有所下降，如要提高抗冻性能，则要提高强度或延长养护龄期。
　　2、抗剪强度、粘结强度有所降低、从上看粉煤灰在使用中利远大于弊，粉煤灰在混凝土中的贡献还主要取决于其品质及对他的效应发挥的程度。尽管现在对粉煤灰效益的理解还是比较粗浅的，但认为粉煤灰效应是形态效应、活性效应和微集料效应等三种效应的综合，这一粉煤灰的颗粒形态特征直接影响新拌混凝土地需水量保水性以及流变性质，它决定混凝土初始结构，也奠定了硬化混凝土的基本结构。
　　粉煤灰作为混凝土的掺和料，在混凝土向高强度性能方面发展上的作用越来越明显，尤其是用在大体积混凝土和泵送混凝土时，其作用和效果是代替不了得

Answer 2

粉煤灰的掺量一般在20%-30%，最高不超过40%。国家规范之所以没有给出最佳掺量，在于粉煤灰不是工厂化生产出来的，每个电厂产的粉煤灰变数很大，经过在加工磨细用于混凝土原材料。粉煤灰本身的水化反应很慢，但在水泥碱性环境下可以激发它的水化作用，起到和水泥相当的胶结作用，那么能代替多少水泥用量？就看粉煤灰的胶结能力发挥多少了，所以你的问题，还需要你做试配，来解决。可以设计掺量20%，25%，30%等几个不同掺量的配比进行强度试验，选取合适的，以我的经验估计，粉煤灰质量好点的话，稍微保守点，水泥用量在240千克，应该没问题，也就是代替你计算的75千克水泥，但是可以采用超量代替，粉煤灰可以适当提高一些。

Answer 3

1、这个要看你的混凝土标号是多少了，而且选择的掺量是多少？有的是普通掺量的，有的是大掺量的，没有定数的，要根据配合比来计算。
2、粉煤灰的取代一般用超量取代，其掺入量等于取代水泥的质量乘以粉煤灰超量系数。粉煤灰的品质越好，超量系数越小，通常Ⅰ级灰的超量系数为1.0～1.4 ，Ⅱ级灰为1.2～1.7 ，Ⅲ级灰为1.5～2.0 。
3、根据粉煤灰的不同级别，选择合适的超量取代系数，工作性和强度是没问题的。例如：普通取代量25%：取代后水泥用量=315*0.75=236kg，用Ⅱ级粉煤灰，超代系数取1.4，则粉煤灰用量=315*0.25*1.4=110kg，因（粉煤灰+取代后水泥用量）的体积大于“原水泥用量的体积”，这部分体积要减少砂的用量（即扣除相同体积的砂用量），扣除砂用量=（取代后水泥用量/水泥密度+粉煤灰/粉煤灰密度）*砂密度，取代后砂用量=原砂用量-扣除砂用量，水用量可保持不变，或是根据粉煤灰的需水率比来调整，碎石用量不变，即可得新配合比。 大掺量的粉煤灰可取代水泥40%～50%，计算方法基本同上。
详细的计算方法可以查阅最新的《普通混凝土配合比设计方法》（2011年新版）。追问

我刚刚查了表，说 中低强度泵送混凝土和大体积混凝土取代水泥最大限量是40%。用普通硅酸盐水泥。如果这样算，那F=315*0.4*1.4=175 ， C= 315*0.6=190。
现在煤灰差不多跟水泥等量了， 强度没有问题吗？ 我们公司的配合比煤灰一般都不超过110。

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Answer 4

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