粉煤灰混凝土
粉煤灰混凝土
粉煤灰混凝土是指以一定量粉煤灰取代部分水泥配制而成的混凝土。
一、粉煤灰的技术要求
粉煤灰的技术性能和主要功能在“水泥”一章中已有阐述，在混凝土中的主要功能是利用其火山灰活性、玻璃微珠改善和易性及粉末效应。根据《粉煤灰混凝土应用技术规程》（GBJ146—90）和《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596—96），粉煤灰按其品质指标分为三级，见表4-24。表4-24 粉煤灰质量指标的分级粉煤灰等级细度（45μm）方孔筛筛余（%）烧失量（%）需水量比（%）SO3含量（%）Ⅰ级≤12≤5≤95≤3Ⅱ级≤20≤8≤105≤3Ⅲ级≤45≤15≤115≤3
Ⅰ级灰的品位较高，具有一定减水作用，强度活性也较高，可用于普通钢筋混凝土，高强混凝土和后张法预应力混凝土。Ⅱ级灰一般不具有减水作用，主要用于普通钢筋混凝土。Ⅲ级灰品位较低，也较粗，活性较差，一般只能用于素混凝土和砂浆，若经专门试验也可以用于钢筋混凝土。
二、粉煤灰取代水泥的最大限量
混凝土中掺入粉煤灰后，虽然可以改善混凝土的某些性能（降低水化热、提高抗侵蚀性、提高密实度、改善抗渗性等），但由于粉煤灰的水化消耗了Ca（OH）2 ，降低混凝土的碱度，因而影响了混凝土的抗碳化性能，减弱了混凝土对钢筋锈蚀的保护作用。为了保证混凝土结构的耐久性，GBJ146—90中规定了粉煤灰的最大限量，见表4-25。表4-25 粉煤灰取代水泥的最大限量（GBJ146-90）混凝土种类粉煤灰取代水泥的最大限量（%）硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥预应力钢筋混凝土251510—钢筋混凝土，高强度混凝土，高抗冻融性混凝土，蒸养混凝土30252015中、低强度混凝土，泵送混凝土，大体积混凝土，
水下混凝土，地下混凝土，压浆混凝土50403020碾压混凝土65554535
三、粉煤灰混凝土配合比设计
粉煤灰混凝土配合比的设计是以普通混凝土初步计算配合比为标准，按等和易性、等强度原则，用超量取代法、等量取代法或外掺法设计计算，再经试配调整确定。最常用的方法是超量取代法，其配合比设计的基本原理如下。
1．按表4-25选择粉煤灰取代率（f）。
2．计算粉煤灰混凝土中水泥用量（C）。 （4-39）式中：C0——每m3混凝土初步计算水泥用量（kg）。
3．按表4-26选择超量系数（K）。表4-26 粉煤灰超量系数（GBJ146-90）粉煤灰级别ⅠⅡⅢ超量系数K1.0～1.41.3～1.71.5～2.0
4．计算1m2混凝土中的粉煤灰用量F（kg）。 （4-40）
5．计算超量部分粉煤灰的体积（VR）。 （4-41）式中：和分别为粉煤灰和水泥的密度。
6．计算细骨料（砂）用量。根据粉煤灰混凝土的设计原理，要扣除与粉煤灰超量部分等体积的砂。按下式计算： （4-42）
7．水和粗骨料用量保持不变。
四、粉煤灰混凝土的主要技术性质
1．粉煤灰混凝土的施工和易性优于普通混凝土，可泵性明显改善，特别是较易振捣密实，均质性良好，因而抗渗性能较好。
2．粉煤灰混凝土的水化热较低，较适合于大体积混凝土工程。
3．粉煤灰混凝土的抗侵蚀性能较好。
4．粉煤灰混凝土的碱度降低，故抗碳化性能下降，对钢筋的保护作用有所下降。
5．粉煤灰混凝土的早期强度较低，后期强度增长较大，因此，地下结构和大体积混凝土宜采用56天、60天或90天作为设计强度等级的龄期，地上结构有条件的也可采用56天或60天龄期。对堤坝及某些大型基础混凝土结构甚至可以采用180天龄期。
