混凝土中，添加粉煤灰的主要作用是什么

粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性干裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。

粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)等，已广泛用于制水泥及制各种轻质建材。此外还可利用粉煤灰作漂珠及作为肥料和微量复合肥料。在工业方面可从粉煤灰中回收铁、碳、铜、锗和钪等多种物质。密度为1.5克/立方厘米。

混凝土的特点：

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。

这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

在混凝土中掺和粉煤灰、硅灰，这是高性能混凝土中使用的掺和料，主要的目的是使混凝土提高耐久性、工作性能，并不是为了减少水泥的用量。在混凝土胶结料中的比例大概是30%~40%，加入粉煤灰、硅灰等掺和料后可以降低混凝土的水化热，减慢水化反应的速度，增加混凝土的密实减少收缩，因为粉煤灰的粒径大概是水泥的十分之一，硅灰的粒径更细，可以使混凝土内部更密实，提高混凝土的抗渗抗冻等性能。现在铁道部开始推广使用高性能混凝土进行工程施工，在很多高速铁路的结构物中使用了这类混凝土，最重要的是这种混凝土的耐久性要好于其他高强混凝土，减少了结构的维修养护

硅灰的作用

硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：

1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

粉煤灰的作用：

（1）粉煤灰使混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。

(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。

(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。

(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。

(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。

(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。

粉煤灰的三大效应

我国著名学者沈旦申、张荫济先生早在上世纪80年代总结国内外大量研究成果，提出粉煤灰《三大效应》理论，科学全面的阐述了粉煤灰在混凝土及粉煤灰制品中的作用和机理。对指导我国粉煤灰综合利用起到了积极的作用。

一、粉煤灰的“形态效应”

在显微镜下显示，粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，能起到良好的润滑作用。

二、粉煤灰的“活性效应”

粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料，所以又称之为“火山灰效应”。因粉煤灰中的化学成份含有大量活性SiO2及Al2O3，在潮湿的环境中与Ca（OH）2等碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对粉煤灰制品及混凝土能起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。

三、粉煤灰的微集料效应

粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑，在水泥石中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显的改善和增强混凝土及制品的结构强度，提高匀质性和致密性。

在上述粉煤灰的三大效应中，形态效应是物理效应，活性效应是化学效应，而微集料效应既有物理效应又有化学效应。这三种效应相互关联，互为补充。粉煤灰的品质越高，效应越大。所以我们在应用粉煤灰时应根据水泥、混凝土、粉煤灰制品的不同要求选用适宜和定量的粉煤灰。如不恰当，则会起到反作用。

粉煤灰分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。Ⅲ级粉煤灰不能用于结构部位混凝土。

粉煤灰主要用来替代水泥，降低成本。同时提高混凝土的耐久性和后期强度。

掺加粉煤灰后混凝土早期强度会降低，后期强度会有较大提升。

质量差的粉煤灰主要指细度为Ⅲ级的粉煤灰，他对强度有不利影响，取代水泥后混凝土最终强度会降低，即有反作用。

减水剂主要通过减少用水量来提高混凝土的强度，改善混凝土和易性。减水剂有一个最合适的掺量，掺加过多或过少都对混凝土有影响。掺加过多，混凝土离析泌水，易出质量事故。掺加过少，达不到所需的坍落度，影响强度。

不管事添加矿粉、水泥、石灰、粉煤灰这种矿物质添加料，还是加纤维稳定剂，都是为了增加沥青胶浆的稠度，提高混合料的稳定度，尤其是动稳定度。说白了就是使沥青变得更稠，混合料也更稠，更能抵抗变形。

粉煤灰作为掺和料加入混凝土中，对混凝土的耐久性有影响，但这个影响是正面的，也就是说粉煤灰的加入对混凝土的耐久性有好处。

使用粉煤灰替代部分水泥，不仅能够改善新拌混凝土的工作性，降低混凝土水化热防止热应力裂缝，还能够降低硬化混凝土的渗透性，提高混凝土耐化学（酸、硫酸盐）腐蚀能力，降低氯离子渗透速率，防止碱—骨料反应，等等。

但是加入粉煤灰后，混凝土的早期强度会上升得比较慢一些。

但是并不是所有的粉煤灰都适合用于混凝土，例如火电厂脱硫、脱硝的添加剂混入粉煤灰，有些高钙灰，对混凝土有害。