1引言

粉煤灰又稱飛灰，簡稱FA，是指燃煤電廠中磨細煤粉在鍋爐中燃燒后從煙道排出、被收塵器收集的物質，是工業“三廢”之一。粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面積在2500～7000cm²/g，尺寸從幾百微米到幾微米，通常為球形顆粒。我國大多數粉煤灰的主要化學成分為：SiO₂，40%～60%；Al₃O₂，15%～40%；Fe₂O₃，4%～20%；CaO，2%～7%，此外，還有未燃盡的炭粒以及少量的Mg、Ti、S、K、Na等氧化物^[1]。優質粉煤灰合理地應用于混凝土中，不但能部分代替水泥，節省工程造價，而且，其特有的性能可以很有效地用于各種使用要求的混凝土中，以改善和提高混凝土的性能。

細度是劃分粉煤灰等級的指標之一，由于我國年產優質的Ⅰ級、Ⅱ級粉煤灰較少，多為Ⅲ級灰或等外灰。粉煤灰細度對水泥砂漿性能影響的研究為數不多,另外鑒于目前粉煤灰質量波動較大^[2],特別是細度這一指標,為此本文通過選擇兩個廠家各四種不同細度的粉煤灰作為外摻料進行試驗。研究粉煤灰細度對水泥膠砂性能影響規律對于選定配合比和研究混凝土性能有著一定的意義。

2原材料及儀器設備

2.1粉煤灰

采用2個廠家（代號分別為FA1和FA2）不同細度的Ⅰ級、Ⅱ級粉煤灰各取2個樣品，各項指標見表1。

    2.2水泥

采用工地上正在使用的某廠P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其各項物理特性見表2。

2.3標準砂

采用符合GB/T17671-1999規定的0.5～1.0mm的中級砂。

2.4水

采用飲用水。

2.5主要儀器設備

本試驗使用的主要儀器設備見表3。

3試驗方法

3.1需水量比與粉煤灰細度關系

按照GB/T1596-2005附錄B需水量比試驗方法，這8個樣品同時到達130～140mm的擴展度，加水量及需水量比比較，見表4。

     根據上表的試驗數據可以畫出需水量比與細度的關系圖，見圖1。

    由圖1可以看出粉煤灰的需水量比隨細度的增大而增大，兩個廠家的不同質量等級不同細度的粉煤灰需水量比與細度呈線性關系。FA1需水量比與細度之間的線性方程為y=0.6237x+89.156，相關系數R=0.985；FA2需水量比與細度之間的線性方程為y=0.7035x+88.175，相關系數R=0.998。這也說明細度較小的粉煤灰具有減少用水量的作用，即減水效應，并且細度越小減水效果越好，這與周茗如等的相關研究不約而同。因為粉煤灰的玻璃體微珠減小了水泥砂漿的內摩阻力，起到分散、勻化作用，增加了水泥砂漿的流動性。粉煤灰越細，顆粒的光圓度越高,減水效果越明顯^[3]。

3.2水泥膠砂強度與粉煤灰細度關系

摻加適量的優質粉煤灰后，混凝土的多種重要性能得到明顯的改善。近年來，采用優質的粉煤灰配制高性能混凝土的研究越來越多，也日趨成熟，粉煤灰對混凝土的作用主要有：①替代部分水泥，廢物利用，保護環境，降低建筑能耗和工程成本；②改善新拌混凝土的和

易性和可泵性；③延緩水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，防止混凝土開裂；④提高混凝土的抗滲性、抗凍性和抗化學侵蝕性等^[4]。

粉煤灰在配制混凝土時常用摻量比例為20%～50%，本試驗按照GB／T17671-1999水泥膠砂強度檢驗方法用30%的不同細度的粉煤灰替代水泥，各種材料用量為：水泥315g、粉煤灰135g、標準砂1350g、水225g，按照GB／T17671-1999成型、標準養護并進行3d和28d抗折和抗壓強度試驗，根據膠砂強度試驗結果試探究粉煤灰部分替代水泥后，粉煤灰細度對水泥砂漿強度的影響規律。

第1組為不摻粉煤灰的水泥膠砂強度數據，第2～9組為摻加30%的不同細度和質量等級粉煤灰的試驗數據，詳見表5。

    不同細度的粉煤灰按照30%的摻加量加入水泥砂漿后，3d強度都有明顯降低，但是細度較小的Ⅰ級粉煤灰降低幅度小于Ⅱ級粉煤灰，這說明粉煤灰的摻入降低了砂漿的早期強度，早期砂漿強度均隨粉煤灰細度的增加而降低。28d強度都有所增加，Ⅰ級粉煤灰增加的幅度大于Ⅱ級粉煤灰。摻加30%、細度在5%左右的粉煤灰的28d強度比基準水泥砂漿強度提高10%左右。細小的密實球形玻璃體含量愈高，粉煤灰的活性也愈高，其需水量也低。不規則的多孔玻璃體含量多，粉煤灰的標稠需水量增高，活性下降^[5]。

4結語

⑴粉煤灰的需水量比隨細度的增大而增大，呈線性關系且相關度比較高。本試驗結果把不同細度的粉煤灰需水量比可以作為優化配制較大摻量粉煤灰混凝土配合比和混凝土施工時的一個重要指標進行考慮。

⑵粉煤灰摻入水泥砂漿降低了水泥砂漿的早期強度，但后期強度都有所增長，細度越小后期強度增長越明顯。這也證明了粉煤灰混凝土能有效降低混凝土早期水化反應，減小大體積混凝土早期開裂的可能。

【參考文獻】

[1]劉艷紅，何智海.淺談粉煤灰對混凝土強度的影響[J].水泥與混凝土，2008，（04）：36-38.

[2]王小峰.粉煤灰細度對普通混凝土抗壓強度的影響研究[J].建筑施工，2010，（08）：853-855.

[3]周茹茗，孫耀峰，喬宏霞.不同品質粉煤灰在砂漿中減水效應及強度規律的研究[J].粉煤灰綜合利用，2011（01）：15-17.

[4]吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中國鐵道出版社，1999.

[5]曹紅葵，周大勇.不同細度粉煤灰對水泥性能影響的研究[J].粉煤灰，2006，（02）：15-16.

（來源：《廣東建材》2013.11）