浅谈粉煤灰在砼和抹灰砂浆中的应用
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摘要：粉煤灰在砼和抹灰砂浆中应用，既可废物利用，又能提高工程质量，还可增加经济效益。
关键词：粉煤灰；普通砼；早强砼；抗渗砼
随着我国电力事业的发展，粉煤灰的排放量也在逐年增加，以至造成了严重的环境污染。因此在今后一个相当长的时期内，搞好粉煤灰的综合利用，对减少工业废渣对环境的污染，化害为利、变废为宝及节约能源和自然资源等，都具有深远的意义。
粉煤灰作为砼和砂浆的掺合料，意义尤为重大，这不仅因为该两项用途能大量利用粉煤灰，而且掺有粉煤灰的砼和砂浆具有一系列的优点。如，可使砼和砂浆后期强度高，干缩性小，和易性好，水化热低，抑制碱骨料膨胀，抗硫酸盐腐蚀性能好等优点。
为加强建筑工程质量，增加企业经济效益，我们在查阅有关文献资料的基础上，结合建设部推广的“十大科技成果”，近几年来重点对粉煤灰砼、粉煤灰砂浆进行试配研究，在初步应用成功的基础上，又开始了大面积的推广应用，取得了较好的经济效益和社会效益。
一、粉煤灰的选用
我们在试验及施工中均选用＃＃火力发电厂的干排原状粉煤灰，其等级按GBJ146-90，属Ⅰ、Ⅱ级。
在普通砼中掺加粉煤灰，采用对水泥超量取代的方法，其取代水泥量按强度等级的不同而异，即强度等级较低的取代量大，强度等级较高的取代量小，其超量系数则也相应由大到小。表1、表2是对两种同强度等级的基准砼和粉煤灰砼的抗压强度对比试验数据。
表1C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表
表2C35基准砼粉煤灰砼抗压强度表
从以上试验结果可以看出，对C25、C35的砼，粉煤灰取代水泥量分别是11.2%、8%，而水灰比普遍较基准砼减小，这无论对提高混凝土的强度、密实度及减少收缩都是有利的；其早期的强度比基准砼略低；后期强度则有一些明显的优势。这在常规施工中，尤其是大体积砼工程中应用，其效果是比较好的。
三、粉煤灰在早强砼中的应用及效果
为适应当前工程工期较紧的需要，尤其是对一些重要的结构构件及制约工期的关键部位，实现砼早强是很有必要的。经过一系列的试配及工程试点，我们发现在粉煤灰砼中加入一定量的早强剂，不仅能增加其早期强度，还可再节省一定量的水泥，且其强度及和易性等主要指标都有不同程度的提高，效果是好的。表3、表4是两种配比的砼掺加CA-A早强减水剂的试验结果。
从表3、表4中的试验结果与表1、表2的结果比较可以看出，掺加CA-A早强减水剂后，其早期强度在继续减少水泥用量的情况下均有不同程度的提高，与不掺入CA-A早强减水剂的粉煤灰砼相比，C25强度等级的砼减少水泥用量24kg/M3，七天的抗压强度为106.1%； C35强度等级的砼减少水泥用量33kg/m3，七天抗压强度为100.6%.
表3C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂）
表4C35基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂）
综上所述，掺入粉煤灰及CA-A早强减水剂后，每立方米砼可节约水泥40～80kg，具有较高的经济效益，并可保证砼的早期强度，满足结构工程施工速度较快的要求。
四、粉煤灰在抗渗砼中的应用及效果
随着地下防水工程的发展，抗渗砼应用越来越多，为适应这种需要，我们试配了掺加粉煤灰的抗渗砼，其试验结果见表5：
表5C25粉煤灰抗渗砼试验结果（掺外加剂）
表6抹灰砂浆对比试验
从表5可以看出，在C25砼中，用超量粉煤灰取代10%的水泥，其超量系数为1.4，除其早期强度较低外，抗渗标号远远超过了普通砼.在大体积的地下砼工程施工中掺加一定量的粉煤灰，可明显的改善砼的质量，尤其是抗渗防水性能可大大增强，这既方便了施工，降低了造价，又可提高工程质量。
五、粉煤灰在抹灰砂浆中的应用
对于抹灰砂浆的要求，除具备必要的强度外，更主要的是便于操作，满足和易性要求。我公司从2001年开始试用粉煤灰砂浆，2003年开始全面推广，取得了较好的效果。尤其是在内墙抹灰取代白灰膏配制混合砂浆方面总结了一定的经验。表6是一组混合砂浆掺用粉煤灰与掺用白灰膏的对比试验。
从表6可以看出，粉煤灰抹灰砂浆可用粉煤灰全部取代白灰膏，并可同时节约30%的水泥，具有显著的经济效益。在实际施工中按此配比，砂浆的和易性较好，操作比较方便。另外不使用白灰膏，可取消淋灰设施，改善了现场环境，尤其是对施工场地狭窄的情况更为有利，而砂浆的抗压强度还可提高40%左右。
六、工程实例
1．县消防指挥中心工程，建筑面积7200m2，7层，高28.5m，全现浇框架结构。该工程地下室底板厚1.2m，地下室外墙厚0.5m，均为C25现浇砼，抗渗标号为S6，每立方米砼中掺粉煤灰44kg。施工中砼质量良好，经对同条件试块进行试验，实际抗渗标号达S10强；该工程地上结构为C35现浇砼，掺加粉煤灰为38.5kg/m3，外加CA-A早强剂，使用效果良好；该工程内墙抹灰设计为1：1：6水泥白灰混合砂浆，后改为1：0.5：9水泥粉煤灰砂浆，在施工操作中性能良好，很少有空鼓开裂。
2．县安居工程二期1#、2#住宅楼内墙抹灰的比较。该两栋住宅均为九层框架结构，建筑面积12000 m2左右。设计内墙抹灰为1：3水泥砂浆，施工中1#楼改为1：1：6水泥粉煤灰砂浆，2#楼仍为原设计，经抹完后三个月观察，1#楼外墙抹灰的龟裂明显少于2#楼。
七、结语
在砌筑砂浆中应用粉煤灰也是粉煤灰利用的一个主要方面，但由于在工人操作中配合比的控制容易出现问题，故我们正在试点阶段，尚未大面积推广。
从我们试用的情况看，粉煤灰的利用对节约水泥、废物利用、改善砼和砂浆的质量及提高工程质量都有着重大的意义。由于粉煤灰的价格仅是水泥价格的三分之一，故虽在砼中超量取代水泥，但其直接经济效益也是明显的。
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