建筑混凝土掺合料粉煤灰应用研究

赵正

云南森博混凝土外加剂有限公司  云南  昆明  650000

摘要：近年来，建筑混凝土掺合料正在呈现出良好的发展趋势，对建筑行业的发展产生了非常积极的影响。本文主要阐述建筑混凝土掺合料粉煤灰的应用原理，分析建筑混凝土粉煤灰的应用效果，探究建筑混凝土粉煤灰的应用注意，明确混凝土粉煤灰的生产技术，从而充分发挥粉煤灰在建筑行业中的实际效能。

关键词：建筑；混凝土；掺合料；应用

混凝土掺合料在建筑行业中的运用，不仅能够提高对废料、废渣的利用率，减少混凝土的成本投入，而且可以有效改善混凝土拌合物的和易性，降低混凝土拌合物的水化热，提高混凝土拌合物的强度、密实度、抗渗性、抗冻性以及抗腐蚀性，具有非常显著的生态效益、社会效益和经济效益。因此切实加强对建筑混凝土掺合料应用研究是非常有必要的。

一、建筑混凝土掺合料粉煤灰的应用原理

（一）活性作用（火山灰效应）

对于粉煤灰而言，它是经过高温燃烧后的烟道飞灰，它的活性与岩浆的活性相似。粉煤灰中的活性氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3与水泥中的Ca(OH)2能够发生化学反应，生成水化硅酸钙、铝酸钙及铁铝酸钙，类似于水泥水化钙等化学反应的中间体。这些水化物具有良好的加固作用，当混凝土水化溶解的Ca(OH)2附着在粉煤灰的表面时，能够与火山灰发生反应，从而在很长的时间内维持状态不变。在生产和使用混凝土掺合料的过程中，应对混凝土的性能要求有一个清晰全面的认识，以此为基础完成混凝土掺合料的制备工作。

（二）形态效应

粉煤灰的形态效应主要表现在粉尘外观、外表性质、内部结构、颗粒等级对粉煤灰物理性能产生的影响[1]。在高温生产的时候，飞灰颗粒主要以玻璃珠的形式存在。玻璃珠是一种外观润滑的球形颗粒，在掺入混凝土之后，具有一定的球光滑作用，因此能够有效减少对混凝土水的耗费。但是值得注意的是，粉煤灰的外观是不均匀的，会对混凝土的原始构造和原始功能造成一定的影响。

（三）微集料效应

粉煤灰细度较低的微集料效应能够在很大程度上改善混凝土的孔隙构造，同时显著增加混凝土的密度特性和孔隙率。对于粉煤灰与水泥浆之间的界面处而言，粉煤灰水合凝胶显微硬度比水泥凝胶大，这就说明，粉煤灰能够有效加强水泥浆与骨料之间的薄弱环节。除此之外，粉煤灰颗粒可以分散于水泥浆中，能够有效填充混凝土中的空隙。

二、建筑混凝土掺合料粉煤灰的应用效果

目前，建筑混凝土掺合料粉煤灰的应用效果主要包括六个方面：其一，减水。对于优质粉煤灰而言，其需水量比低于水泥，它的外观往往是球形的，有着良好的减水效果。对于掺有减水剂的混凝土而言，它的减水效果会得到显著提升。其二，缓凝。将粉煤灰、矿渣粉、煤石细粉等掺入混凝土中，单位空间内的水泥熟料会随之减水，降低了早期水化热，但早期的水合产物种类却会增加[2]。因此，选择符合要求的混凝土掺合料品种和混凝土掺合料数量，能够起到较好的阻滞作用。其三，微膨胀。目前，常见的混凝土膨胀剂主要是铝土矿石膏硫酸铝，能够对混凝土结构中存在的裂缝进行填充。为了实现对工业废渣的合理利用，并且降低收缩混凝土掺合料的成本，可以将铝土矿，用铝含量更高的粉煤灰或者自然煤石代替。其四，防腐。混凝土掺合料能够对混凝土防腐起到一定的改善作用，从而进一步优化混凝土建筑的整体质量。其五，防水。胶凝材料与微膨胀剂、高效减水剂混合之后，形成的水泥石具有较好的密实度，在不添加防水剂的情况下，制备出的混凝土依然具有良好的抗渗性[3]。其六，增加强度。混凝土掺合料水合构成的低碱性针状晶体，有着非常好的胶结作用，能够让水泥石与掺合料之间的界面结合强度得到显著增加。

三、建筑混凝土掺合料粉煤灰的应用注意

（一）合理储存

在建筑施工的过程中，很多混凝土掺合料并不会被马上使用，因此需要进行合理储存。工作人员应结合混凝土掺合料的特性和活性，对混凝土掺合料进行合理的分类储存和分库储存[4]。注意，如果混凝土掺合料的活性指数较高，那么储存时间不宜过久，并且储存的时候，应切实做好防潮、防湿工作，最大限度地减少外界环境对混凝土掺合料性能造成的影响。

（二）优化配比设计

混凝土掺合料的配比设计，与混凝土掺合料的应用效果之间有着非常紧密的联系。在混凝土掺合料配比设计的时候，应明确混凝土的验收要求，充分了解掺合料的自身特性，全面强化施工管理工作，从而有效避免“起砂”问题。

（三）防止离析现象

在混凝土施工的过程中，离析现象非常常见。目前，造成这种现象的原因主要是在掺合料加入混凝土之后，混凝土的凝结功能受到影响，导致混凝土出现流动性过大、早强慢的问题[5]。在这种情况下，应对混凝土的和易性进行及时调整，显著提高混凝土的粘性，从而对混凝土的离析现象进行有效控制。

（四）落实后期养护

在应用混凝土掺合料的过程中，如果后期养护工作不到位，很容易出现开裂的问题。针对这种情况，应对后期养护工作给予足够的重视，通过及时浇水、覆盖塑料薄膜等方式，达到预防混凝土开裂的根本目的。

四、混凝土掺合料的生产技术

（一）超叠加效应

对于不同的掺合料颗粒而言，它们在细度、形态以及活性等方面往往存在一定的差异。在将掺合料加入混凝土中的时候，应综合评估不同掺合料的内在特征，以此为基础选择适宜的掺合料进行搭配，充分利用掺合料的超叠加效应，实现真正意义上的优化组合，为混凝土的性能提升奠定坚实的基础。与添加单一掺合料相比，添加多种掺合料混凝土的强度更优。相关研究数据表明，在添加适宜的多种掺合料之后，混凝土的强度可以增加3%-14%。

（二）复合激发剂技术

在混凝土掺合料生产中，复合激发剂技术有着较为广泛的应用。首先，石膏掺合料与硫酸盐激发料。石膏掺合料与硫酸盐激发料能够提高混凝土掺合料的型号。其次，石灰激发剂。石灰石中含有SiO2，能够在很大程度上提高混凝土的强度。最后，添加钠、钾等碱金属盐掺合颗粒。添加钠、钾等碱金属盐掺合颗粒，能够有效提高混凝土的减水效果和早强功能，并且对混凝土中硅氧化合物的分解起到良好的促进作用，生成Ca(OH)2，进一步强化其凝结效果[6]。

（三）预处理技术

在加工混凝土的时候，应结合当前的具体情况，对矿物掺合料进行预处理，使得掺合料能够与混凝土更好地混合在一起。比如当混凝土中粉煤灰含碳量较高的时候，通常会影响其他的外加剂。针对这种情况，应对粉煤灰进行科学的预处理，从而为后续施工提供良好的先决条件。

（四）预外加剂技术

在制作混凝土掺合料的过程中，需要根据实际需求，提前添加引气剂、成核剂等，并且进行充分搅拌，切实优化混凝土的成料效果，进一步提高混凝土的早期强度[7]。

（五）助磨剂技术

在矿物掺合料颗粒足够小的时候，掺合料的价值才能得到有效发挥。因此在生产混凝土的时候，应在混凝土中加入适宜的助磨剂，使得颗粒料和混凝土之间的摩擦能够得到显著增强，从而进一步提高矿物掺合料的研磨效果，让掺合料能够与混凝土充分接触[8]。

结语：

随着我国经济的不断增长，人们的生活水平得到了较大的改善，同时也对建筑施工质量提出了更高层次的要求。建筑混凝土掺合料的应用，能够有效提高混凝土的使用性能。在未来的发展过程中，应结合建筑行业的发展现状和发展需求，有效改善建筑混凝土掺合料应用中存在的缺陷，从而全面优化建筑混凝土掺合料的应用效果。

参考文献：

[1] 崔建明. 超高性能混凝土中的掺合料应用研究 [J]. 合成材料老化与应用, 2022, 51 (06): 132-134+4. 

[2] 郑奋. 外加剂和矿物掺合料混凝土性能及应用分析 [J]. 技术与市场, 2022, 29 (06): 125-126.

[3] 魏成广,祝辉. 混凝土专用掺合料的探索和应用 [J]. 水泥, 2021, (09): 16-18. 

[4] 殷宪花. 混凝土掺合料加固技术在商务办公楼结构改造中的应用 [J]. 粉煤灰综合利用, 2021, 35 (04): 88-93. 

[5] 刘杰. 搅拌站固废复合掺合料在预拌混凝土中的应用研究 [J]. 中国建筑金属结构, 2021, (06): 122-123.

[6] 沈乾洲. 石灰石粉作为掺合料在混凝土中的应用 [J]. 重庆建筑, 2021, 20 (04): 32-35.

[7] 贺星. 搅拌站固废复合掺合料在预拌混凝土中的应用研究 [J]. 中国建材科技, 2020, 29 (02): 12-13.

[8] 廖征天. 混凝土生产中掺合料的应用分析 [J]. 广东建材, 2019, 35 (01): 7-10.