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摘要：利用三级粉煤灰配制混凝土，提高三级粉煤灰的利用率，降低混凝土的生产成本，保护环境和资源。通过对原材料性能检测试验，分析三级粉煤灰对混凝土性能的影响，并确定了各等级混凝土的最佳配合比。对比分析不同厂家的三级粉煤灰对混凝土性能的差异，并提出了三级粉煤灰使用的标准或依据。本文将三级粉煤灰混凝土应用于工程中，并验证了其可行性和优越性。

关键词：三级粉煤灰；耐久性；固废

引言

近年来，全球粉煤灰排放量持续增加，中国的产量占全球一半以上，累积堆积量超30亿吨。粉煤灰主要用于建筑工业，如替代水泥的添加剂，有效固定有害重金属，改善混凝土和砂浆性能。大掺量粉煤灰混凝土已应用于大坝、基础和桥梁等大体积结构，以及自密实、碾压和纤维增强混凝土等特殊场景。尽管具有优势，但早期强度低、抗冻性弱等缺点限制了其应用范围。粉煤灰掺量通常为15%～25%，过量会降低混凝土强度。通过采用合适的水胶比、选用高效减水剂，优化骨料颗粒级配的方法使粉煤灰掺量大于50%，同时性能满足国标要求和施工要求，大大降低生产成本。

1研究内容

本研究旨在探索粉煤灰作为活性掺合料的应用效果，提高混凝土的性能。粉煤灰可以与水泥水化产物形成次生水化物，增强混凝土的强度和耐久性；可填充水泥浆体中的孔隙，降低混凝土的孔隙率和渗透性，提高混凝土的抗渗性和抗侵侵蚀性；可降低水泥用量，从而降低混凝土的水化化热，减少混凝土的收缩和开裂。

2研究方法

研究粉煤灰掺量以及水胶比对混凝土工作性和抗压强度的影响。试验选用聚羧羧酸类高效减水剂，控制水胶比，优化粗细细骨料颗粒级配，配制C30、C35、C40标号的混凝土。对不同标号下的最优配合比进行拌合物测试，并测试混凝土7、28、60、90天抗压强度。

研究大掺量粉煤灰对混凝土裂缝及耐久性的影响。根据混凝土28天抗压强度结果，分别优选出C30、C35、C40标号混凝土最优的水胶比和粉煤灰掺量及耐久性指标，并进行对比分析。

3结果与讨论

如图1-1所示，在相同粉煤灰掺量下，随着水胶比的增大，C35混凝土碳化深度有明显降低，C40混凝土碳化深度在水胶比0.28下最低。在所有试验配合比中，50%粉煤灰掺量、0.35水胶比的C30标号混凝土在28天和60天时各项性能指标最佳。

不同等级混凝土，随着粉煤灰掺量增加，抗裂面积呈增大趋势，C35、C40混凝土粉煤灰掺量在50%下抗裂面积最低为578mm2/m2、381mm2/m2，C30混凝土粉煤灰掺量在55%下抗裂面积最低为568mm2/m2。

C30混凝土在不同龄期下，随着粉煤灰掺量增加，在7天28天强度有所降低，在60天时粉煤灰强度有所提高，但随着龄期增加，强度下降至与50%掺量强度相同。粉煤灰掺量达到60%时，龄期内所有强度均为最低，说明过度增加粉煤灰会降低混凝土抗压强度。随着龄期不断增加，C35混凝土抗压强度呈增大趋势，掺量在50%时初期强度低于掺量在45%时的强度，随着龄期的增加，在28天时高于掺量在45%时的强度。在90天龄期下，三种掺量的抗压强度相差不大，强度比均超过125%。随着龄期不断增加，C40混凝土抗压强度呈增大趋势，粉煤灰掺量在53%时，28天龄期强度高于掺量在50%时的强度，28天—60天强度增长变化不大。C40混凝土掺量在50%时60天及90天龄期强度最高。

4总结

（1）分析不同粉煤灰掺量和水胶比对混凝土工作性和抗压强度的影响，以及大掺量粉煤灰混凝土的耐久性能。

（2）利用大掺量粉煤灰（≥50%）替代部分水泥配制混凝土，随着龄期的延长，混凝土的抗压强度有所提高，说明粉煤灰具有一定的后期活性，可以增加混凝土的后期强度。

（3）实现了高强度和良好工作性，为大掺量粉煤灰混凝土配合比设计提供了理论指导。

参考文献

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