浅议粉煤灰对水工混凝土抗裂性能的影响

摘要：现阶段我国大部分水电工程中都存在一些裂缝问题，导致这些水工混凝土裂缝产生的原因有很多种，但是从材料的角度上分析，混凝土中掺入一定量的粉煤灰可以在某种程度上提高水工混凝土的抗裂性能。本文主要分析粉煤灰对水工混凝土抗裂性能的影响，以期给施工单位改进工作提供一些有益借鉴。

关键词：粉煤灰 水工混凝土 抗裂性能

一、粉煤灰影响混凝土抗裂性能的原因

混凝土的裂缝在很大程度上影响了混凝土的质量，缩短了混凝土建筑物的实际使用寿命。水工混凝土中使用粉煤灰，可以在很大程度上降低混凝土的水化热温升。现阶段我国大部分水电工程中都存在一些裂缝问题，导致这些水工混凝土裂缝产生的原因有很多种，但是从材料的角度上分析，混凝土中掺加一定量的粉煤灰可以在某种程度上提高水工混凝土的抗裂性能。

粉煤灰之所以可以提高混凝土的抗裂性能，主要原理包括三方面，首先，粉煤灰的微集料效应可以产生致密势能，进而减少硬化混凝土的有害孔比例，提高混凝土的密实性；由于化学作用而产生的水化产物可以起到一定的骨架作用，提高了混凝土的粘结强度，最后提高了水工混凝土的抗裂性能；其次，粉煤灰的火山灰效应可以产生反应势能，进而提高水工混凝土的后期强度；最后，由于粉煤灰的形态效应产生的减水势能，可以在一定程度上减少混凝土的单位用水量，在充分保证混凝土强度的前提下，减少混凝土温度裂缝的发生概率，降低了混凝土的绝热温升，减少了混凝土的水泥用量，与此同时还发挥了一定的致密作用。

二、粉煤灰对混凝土体积的影响

通常情况下，混凝土在硬化过程中，由于胶凝材料水化会引起混凝土的体积变化，即混凝土的自生体积变形。混凝土原型的观测结果有收缩也会有膨胀，在粉煤灰的掺加量为52%时，原型观测的混凝土自生体积变形为-53×10-6；在粉煤灰的掺加量为50%时，原型观测的混凝土自生体积变形为-71×10-6；出现这种现象的原因可能是因为湿度、温度以及干缩等因素的影响，但是通过实验证明提高粉煤灰的掺加量都可以在一定程度上改善混凝土的体积变形。（参照表格2）

三、粉煤灰对混凝土温降的影响

在水工混凝土的施工过程中，使用粉煤灰作为掺入料取代水泥可以有效的降低混凝土的绝热温升。通常情况下，混凝土中粉煤灰的掺加量越大，混凝土的绝热温升会越小，降低绝热温升的同时，也就降低了混凝土的内外温差和混凝土的水化热温升，最后有效的提高混凝土的早期抗裂能力，有利于预防混凝土的表面裂缝。

四、粉煤灰对水工混凝土徐变的影响

混凝土的徐变可能会导致混凝土的内部应力以及变形产生重分布，还可能会缓和建筑物的中局部应力集中，有利于提高混凝土的抗裂性能。与此同时，徐变还可以在一定程度上缓解大体积水工混凝土的温度应力，尤其是在外部环境温度变化较小时，温度变形的一部分会被徐变抵消，进而减轻温度变形对水工混凝土的破坏作用。通过下图表格中的数据，在混凝土中粉煤灰添加量为57.9%的徐变度，相当于粉煤灰掺加量是53.9%的两倍，由此可以看出粉煤灰的添加可以提高混凝土的徐边度，而且在混凝土掩护龄期九十天时，混凝土的徐变度可能会伴随粉煤灰掺加量的增加而增加。

五、粉煤灰对混凝土干缩的影响

所谓混凝土的干缩是在水泥浆水化之后，由于水分从毛细孔向外蒸发干燥导致的混凝土体积收缩变形。混凝土的干缩是影响混凝土抗裂性能的一项重要指标，现阶段国内外对添加粉煤灰混凝土的干缩研究成果相对比较多，通过各项试验数据表明，掺加粉煤灰之后的混凝土干缩会存在负值，也就是说，混凝土在硬化的过程中，是会发生膨胀变形的，有利于混凝土抗裂性的提高。

结语：

混凝土中的裂缝不仅会给混凝土的整体结构造成一定的影响，而且会降低混凝土的耐久性，进而可能会影响人们的生命安全；为此，针对现阶段我国大部分水工混凝土中都存在裂缝的现象，施工单位需要在水工混凝土中掺加一定量的粉煤灰，以充分发挥粉煤灰的活性，改善混凝土的质量，降低混凝土的造价成本，节约水泥用量，提高水工建筑工程的质量。

参考文献：

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