当前日趋激烈的市场竞争形势以及日渐萧条的混凝土市场行情，导致混凝土搅拌站的生存压力骤增。追求良性的利益最大化，对混凝土的性能进行提高研究已成为搅拌站实验室的重要任务。粉煤灰是一种常见的材料，通过实验研究确定其应用于混凝土中的最佳掺量，从而改变混凝土的性能。

粉煤灰应用于混凝土中工作性能之最佳掺量的研究

胡晓琴

普通混凝土一般指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土质量的优劣，工作性能的优劣，与其中所用各项原材料质量密不可分。另外，混凝土中各组分原材料所占的比例，也有不小的奥妙。

近年来，粉煤灰作为一种电厂废弃物，变废为宝，掺入到混凝土中，不仅降低了生产成本，并且还可以提高到而且提高混凝土的各项指标性能。包括提高混凝土的和易性、流动性、泵送性，同时改善了混凝土的泌水性，降低了混凝土水化热，在混凝土工程得到了最佳的应用。随着当前对资源废物利用的越来越重视，粉煤灰混凝土的应用更加全面，本论文主要是针对粉煤灰在混凝土应用的性能进行研究，通过实验找出最佳参量，为粉煤灰混凝土的利用提供参考。

下面是以其中一项材料——粉煤灰为例，通过试配，探讨其最佳掺量且经济的一个过程。

2试验原材料要求

（1）粉煤灰技术要求：II级粉煤灰，细度小于25%，需水量比小于100%，烧失量小于8%。（2）水泥：P.O 42.5，标准稠度、安定性、凝结时间、强度合格，28d强度≥46MPa。（3）矿粉：S95，烧失量、比表面积合格。（4）河砂：细度模数2.4~2.8。（5）卵石：5~31.5连续级配。（6）外加剂：净浆流动度大于180mrn，胶砂减水率大于20%。

3粉煤灰曲线试验技术要求

（1）普通混凝土强度等级C30。

（2）普通混凝土配合比：II级粉煤灰用量40~100kg/m3，每10虹为一个点，总胶材350kg/m3，体积密度2380kg/m3砂率根据空隙率调整，强度龄期3d、7d、28d。

表1：II级粉煤灰曲线试验配合比（kg）

水 水泥 矿粉 粉煤灰 外加剂 砂 石

150 230 80 40 6.5 748 1124

150 230 70 50 6.5 748 1124

150 230 60 60 6.5 748 1124

150 230 50 70 6.7 748 1124

150 230 40 80 7 748 1124

150 230 30 90 7 748 1124

150 230 20 100 7 748 1124

外加剂掺量在试验时可稍作调整，由于条件所限试验采用的是100mm×100mm×100mm的非标准试模，坍落度采用的是木制胶模板，与铁板会有一点出入，试配所用外加剂有较好的保坍作用。

3.3试验数据分析

通过搅拌试验得出以下一系列数据：

表2 ：II级粉煤灰曲线试验配合比坍落度及扩展度

初始坍落度（mm）┃ 扩展度（mm） 后坍落度（mm） 后扩展度（mm）

200 450×450 195 440×440

200 490×500 200 450×450

210 500×4500 205 480×490

210 530×540 205 520×530

220 550×560 210 540×550

220 560×570 210 550×550

220 570×580 210 560×560

表3：II级粉煤灰曲线试验配合比7d强度

7d抗压强度单个值（MPa） 7d强度代表值（MPa） 达到设计值比（%）

305.4 290.4 291.8 28.1 94

308.4 293.0 271.8 27.7 92

301.3 276.6 301.2 27.8 93

287.9 301.3 301.0 28.2 94

232.2 247.5 264.6 23.6 79

236.6 248.3 258.4 23.5 78

257.6 236.6 252.6 23.6 79

表4：II级粉煤灰曲线试验配合比28d强度

28d抗压强度单个值（MPa） 28d强度代表值（MPa） 达到设计值比（%）

438.7 426.5 435.6 41.2 137

433.1 422.8 436.0 40.9 136

425.8 410.7 428.8 40.1 134

401.3 426.8 430.5 39.9 133

376.2 359.1 375.6 35.2 117

367.7 378.2 350.1 34.7 116

370.2 355.8 366.6 34.6 115

上表中所反应的数据不难看出，试配混凝土的各项工作性能随着粉煤灰用量的增加是越来越好，但是最终的28d强度有个转折点，而这个转折点，就是我们所要找的那个最佳掺量点，绘制成图更清晰，如1所示。

 

图1：II级粉煤灰曲线试验配合比28d强度

众所周之，原材料价格方面水泥高于矿粉，矿粉高于粉煤灰，而矿粉和粉煤灰又在普通混凝土中起着举足轻重的作用，所以，合理地用好这两种材料对混凝土搅拌站受益匪浅。上图可以看出，随着粉煤灰用量的增加，28d强度出现明显的转折点，因此我们可以围绕这个点，根据现有的材料价格，计算出一个最优配合比，从而达到我们工作的目的。本文仅对本地区的普通河卵石C30混凝土做了试配分析，但是可以进行类推，我们所用的每个配合比都可以找出各种材料的最佳用量。

（作者单位：中煤集团平朔工业集团公司运输维修分公司）