粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒,亦称飞灰,其化学成分主要是SiO2(45~65%)、Al2O3(20~35%)及Fe2O3(5~10%)和CaO(5%)等,粉煤灰分为F类粉煤灰和C类粉煤灰。
F类粉煤灰:通常是由燃烧无烟煤或烟煤所得的,并能符合这一类技术条件的粉煤灰。这一类粉煤灰具有火山灰性能。
C类粉煤灰:通常是由燃烧褐煤或次烟煤所得的,并能符合这一类技术条件的粉煤灰。这一类粉煤灰除具有火山灰性能外,同时显示某些胶凝性。某些C类灰的氧化钙含量高于10%。
粉煤灰掺入混凝土后,不仅可以取代部分水泥,降低混凝土的成本,保护环境,而且能与水泥互补短长,均衡协合,改善混凝土的一系列性能,粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益。
1.改善新拌混凝土的和易性
新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积,大量的浆体填充了骨料间的孔隙,包裹并润滑了骨料颗粒,从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。
2.抑制新拌混凝土的泌水
粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足,中断砂浆基体中泌水渠道的连续性,同时粉煤灰作为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。
3.提高混凝土的后期强度
有试验资料表明,在混凝土中掺入粉煤灰后,随着粉煤灰掺量的增加,早期强度(28天以前)逐减,而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响:减少用水量,增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。
由于粉煤灰比表面积巨大,吸附能力强,因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱,并与碱发生反应而消耗其数量。即可避免碱集料反应。
4.降低混凝土的水化热
掺加粉煤灰后可减少水泥用量,且粉煤灰水化放热量很少,从而减少了水化放热量,因此施工时混凝土的温升降低,可明显减少温度裂缝,这对大体积混凝土工程特别有利。
5.改善混凝土的耐久性
在混凝土中掺粉煤灰对其冻融耐久性有很大影响。当粉煤灰质量较差,粗颗粒多,含碳量高都对混。
6.成本降低
掺加粉煤灰在等强度等级的条件下,可以减少水泥用量约10%~15%,因而可降低混凝土的成本。