粉煤灰在混凝土中的作用及机理分析

粉煤灰在混凝土中的主要作用体现在以下几个方面：填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层；对水泥颗粒起物理分散作用；粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应；粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升；以及粉煤灰高性能混凝土的性能。粉煤灰颗粒能填充得更密实，且其容重只有水泥的2/3左右，粒形好，因此能填充得更密实，在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。粉煤灰能对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀，当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的粉煤灰可以提供水分，是水泥水化更充分。粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物，而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

粉煤灰的主要作用还包括填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，对水泥颗粒起物理分散作用，粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，以及粉煤灰高性能混凝土的性能。粉煤灰颗粒能填充得更密实，且其容重只有水泥的2/3左右，粒形好，因此能填充得更密实，在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。粉煤灰能对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀，当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的粉煤灰可以提供水分，是水泥水化更充分。粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物，而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

粉煤灰在混凝土中的机理分析包括形态效应、微集料效应和活性效应。粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体和铝硅酸盐玻璃微珠，这些球状玻璃体表面光滑、粒度细，质地致密，不仅使水泥浆需水量小，而且它们往往填充水泥浆体孔隙中，使混凝土密实性大大提高，或者在相同用水量的情况下，可增大流动性，改善和易性和可泵性。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，阻止了水泥颗粒的相互粘聚，而处于分散状态有利于水化反应的进行，同时减少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密实度得以提高。粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3与水泥和石灰的水化产物在水溶液中发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，继而与石膏反应生成水化硫铝酸钙。这些反应几乎都是在水泥浆孔隙中进行的，大大降低了混凝土内部的孔隙率，改变了孔结构，提高了混凝土的密实度。

大掺量粉煤灰混凝土作为一种新型材料，具有自身独特的优越性，包括大掺量的替代水泥使用、在结构混凝土里较少量的替代水泥、在强度要求很低的回填或道路基层里大量使用等。由于高效减水剂的应用，使混凝土的水胶比可以大幅度降低，从而使掺用粉煤灰的性能能够大幅度的提高。大掺量粉煤灰混凝土作为一种新型材料，具有自身独特的优越性，但其应用范围不大，这与人们的传统观念及技术上的差距有关。随着技术不断完善，大掺量粉煤灰混凝土将会在各项建设中发挥更大的作用，人类要寻求与自然和谐，大掺量粉煤灰混凝上必将以其优良的性能在保护环境、协调人类与自然的关系等方面起到积极的作用，拥有广阔的应用前景。