试论粉煤灰混凝土技术的发展

[摘 要]总结了粉煤灰混凝土不同时期的研究状况以及所取得的成果。 从现阶段资源环境发展要求和技术可行性出发，简要叙述了粉煤灰研究的新思路和新方向。

[关键词]粉煤灰;混凝土;大掺量

中图分类号：U445.33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0177-01

1 大掺量粉煤灰混凝土国内外研究现状

1.1 国外研究现状早在20世纪，粉煤灰作为替代材料已经用于实际的混凝土施工中。 美国在30年代建造的胡佛水坝，第一次在工程中将粉煤灰掺入混凝土中使用。但是直到上世纪50年代初，

一些学者才开始着手大掺量粉煤灰混凝土的研究。美国学者在此时期首次提出了大掺量粉煤灰混凝土的概念，他们认为像粉煤灰这样的火山灰质类物质并不是单纯的为了减少波特兰水泥的用量而作为代替物，而是可以作为混凝土组成的一部分，真正的目的是为了改善混凝土的某些性能。在1953年，美国建造的另一所大坝中开始使用大掺量粉煤灰混凝土。此次工程采用了约13t的粉煤灰，不仅减少了水泥用量，而且改善了混凝土的抗裂性能和抗氯离子渗透等性能，是粉煤灰混凝土的一次跨越性的实际应用，是粉煤灰混凝土发展史上的一个里程碑事件。与此同时，世界其他国家和地区的一些水利工程中也开始大量使用粉煤灰混凝土。在此后的 20 多年内，人们开始大量从事粉煤灰混凝土的研究，全面地探讨了粉煤灰对混凝土水化放热、不同龄期强度、弹性模量、抗渗性能、抗蚀性能、抗碳化性能、徐变系数以及和不同外加剂适应性等影响，逐渐地对粉煤灰的一些性质有了系统的认识，为以后粉煤灰在混凝土中的应用奠定了坚实的技术基础。随着粉煤灰混凝土技术的逐渐成熟，到了70年代以后，实际工程的要求以及人们对环境与资源越来越重视，大掺量粉煤灰混凝土逐渐成了人们研究的主题。人们研究发现，在采用大掺量粉煤灰的工程中，几十年后混凝土的强度提高仍然较大，而且抗碳化能力增强，耐久性变好，甚至于一些使用活性集料的混凝土也没有发生明显的碱-骨料反应。在与其他掺合料良好配合的情况下，总的掺合料能达到80%左右，这可以说是对节约资源和改善环境做出了巨大的贡献。对于大掺量粉煤灰混凝土的定义不太统一，但在一定程度上取得了一致。

在大掺量粉煤灰混凝土中，通过掺加一定的外加剂，使得大掺量粉煤灰混凝土具有较优越的性能，长期强度得到了很好的提高，混凝土的抗碳化、抗腐蚀能力也明显改善，甚至在一些使用活性骨料的混凝土中也避免了混凝土癌症（碱-集料反应）的发生。

1.2 国内研究现状

国内对粉煤灰混凝土研究起步稍晚，上世纪 50年代初，被称为我国粉煤灰混凝土技术先驱的沈旦申和其他一些学者开始着手研究粉煤灰混凝土。虽然我国研究起步较晚，研究进展水平距国外进展有一定差距，但对于我国粉煤灰混凝土的发展是一个良好的开端，并且一些研究成果在实际工程中得到应用。到了70年代，我国粉煤灰混凝土的理论研究逐渐成熟。随后的80年代，我国关于粉煤灰混凝土的研究有了跨越性的进展，并且提出了“粉煤灰效应”的理论，为我国粉煤灰混凝土的研究奠定了理论基础。直到现阶段，很多研究都是从此基础出发，在一定条件下，极大地发挥出了粉煤灰潜在的效能，不仅使水泥用量降低，而且有效地改善了混凝土的性能，为资源与环境的可持续发展做出了巨大的贡献。随着粉煤灰混凝土技术的不断成熟以及高效高性能外加剂的研发，80 年代以后，我国也逐渐展开大掺量粉煤灰混凝土的研制。从大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化、抗氯离子侵蚀、抗硫酸盐侵蚀以及防止钢筋腐蚀等方面做了大量的研究，也取得了显著的效果，并且在大量的实际工程中得到了应用。 比如我国建造的世界上规模最大的混凝土重力坝-三峡大坝就使用了粉煤灰混凝土;在滨州黄河公路大桥工程中，也尝试采用了大掺量粉煤灰混凝土。北京城建集团在2003至2004年间产出大掺量粉煤灰混凝土达到65000m3，浇筑商品房、厂房、厂区宿舍楼40幢（座），合计竣工面积约 200000m3。

2 大掺量粉煤灰混凝土的发展展望

为了实现资源与环境的可持续发展，大掺量粉煤灰混凝土的研究必将成为热点。现阶段主要是通过研发高效高性能的外加剂，以实现粉煤灰大掺量加入到混凝土中，使得混凝土的性能得到优化。但是这种方法有一定的局限性，可能出现混凝土前期强度较低或者容易引发碱-集料反应。笔者认为，粉煤灰作为一种优质的火山灰材料，具有潜在的活性，其完全有可能替代水泥作为一种新兴的建筑材料。因为粉煤灰自身活性较低，可以通过改善粉煤灰自身活性或掺加能激发其活性的物质，使其自身的潜能发挥出来，从而达到更大掺量甚至完全取代水泥。 因为粉煤灰独特的形态特征，使得粉煤灰混凝土的和易性以及流动性明显改善，并且也能更好地改善混凝土中集料-水泥浆体界面薄弱效应，减弱碱-骨料反应。另一方面，从其微观形态出发，研究不同微观形态以及多种形态复合的粉煤灰对混凝土性能的影响，并分析不同形态粉煤灰活性激发的方法与难易，从微观的角度入手，解决实际应用中的大问题。

参考文献

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[2]李开宇. 粉煤灰混凝土性能的研究[J].科技与企业.2012（21）

[3]刘晓丹. 粉煤灰混凝土的应用[J].江西建材.2010（01）