粉煤灰再生混凝土配合比设计与试验

在混凝土中掺加活性矿物外加剂，可以改善混凝土的性能。掺加适量的粉煤灰可以提高混凝土水化产物质量并增加水化产物的数量，从而改善混凝土的内部结构，对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性都有很大帮助。

粉煤灰混凝土的凝结硬化过程是：加水后先是水泥矿物熟料水化，然后粉煤灰中活性SiO2和Al2O3与熟料矿物的水化产物Ca（OH）2进行二次反应生成水化硅酸钙和水化铝酸。由于粉煤灰的球形玻璃体是经高温熔融形成的，比较稳定且表面致密，不易水化。在水泥水化7d后的粉煤灰颗粒表面几乎没有变化，直到28d才能看到粉煤灰表面开始初步水化，开始有凝胶状的水化物出现，因此粉煤灰混凝土的早期强度都相对较低。

粉煤灰对混凝土的主要作用：一是微骨料填充效应。通常水泥的平均粒径为20～30μm，小于10μm的粒径不足，因此水泥的填充性不好。粉煤灰的平均粒径为3～6μm，掺加一定量的粉煤灰能够起到较好的填充效应，在水化过程中不同粒径的胶凝材料相互填充，减少颗粒间的空隙，增加混凝土的密实度，因此能提高混凝土的强度和耐久性；二是火山灰反应。随着水化时间的延续，粉煤灰中的活性成分SiO2、Al2O3和水泥水化生成物Ca（OH）2以及高碱性水化硅酸钙反应生成强度更高、稳定性更好的低碱性水化硅酸钙，减少或消除结晶取向性大的Ca（OH）2，使水化产物的胶凝物质数量大幅增加，有效地改善浆体与骨料界面组织结构，对混凝土的强度和耐久性都十分有利。这一效应在混凝土的水化后期更为显著。

试验选取粉煤灰再生混凝土设计强度为C30，粉煤灰取代水泥掺量为30%，超代系数为1.5，配合比及拌合物性能指标见表5.1，28d、90d立方体抗压强度、劈拉强度试验结果见表5.2。

表5.1　粉煤灰再生混凝土配合比及拌合物性能试验结果(www.xing528.com)

续表

表5.2　 粉煤灰再生混凝土抗压强度、劈拉强度试验结果