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 综合利用 提高质量 增加效益

一．概述

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。

二．粉煤灰的选用

　　我们在试验及施工中均选用＃＃陡河发电总厂的干排原状粉煤灰，其等级按GBJ146-90，属Ⅰ、Ⅱ级。

三．粉煤灰在普通砼中的应用及效果

　　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。

C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表 表1

砼原材料用量（kg/M3）					水 灰 比	砂 率 %	坍 落 度	砼抗压强度（MPa）
水泥	水	砂	石	粉煤灰				R7	R28	R60
296	170	681	1323	——	0.57	34	2--4	26.4	33.1	34.3
263	170	669	1323	44.6	0.55	34	2--4	26.2	33.1	35.1

C35基准砼粉煤灰砼抗压强度表 表2

砼原材料用量（kg/M3）					水 灰 比	砂 率 %	坍 落 度	砼抗压强度（MPa）
水泥	水	砂	石	粉煤灰				R7	R28	R60
392	167	637	1289	——	0.43	33	2--4	33.8	43.1	44.0
361	167	627	1289	42.3	0.41	33	2--4	33.6	43.0	44.5

　　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。

四．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%;

C25基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂） 表3

砼原材料用量（kg/M3）						水 灰 比	砂 率 %	坍 落 度	砼抗压强度（MPa）
水泥	水	砂	石	粉煤灰	外加剂				R7	R28	R60
270	165	681	1323	——	4.05	0.61	33	2--4	26.8	33.9	34.2
239	165	669	1323	4.05	4.61	0.61	34	2--4	27.8	33.6	35.8

C35基准砼、粉煤灰砼抗压强度表（掺外加剂） 表4

砼原材料用量（kg/M3）						水 灰 比	砂 率 %	坍 落 度	砼抗压强度（MPa）
水泥	水	砂	石	粉煤灰	外加剂				R7	R28	R60
357	157	637	1289	——	5.88	0.44	33	2--4	34.2	43.4	44.2
328	157	627	1289	38.5	6.04	0.44	33	2--4	34.2	43.1	44.5

　　C35强度等级的砼减少水泥用量33kg/m3,七天抗压强度为100.6%.
　　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。

五．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。

C25粉煤灰抗渗砼试验结果（掺外加剂） 表5

砼原材料用量（kg/M3）						水 灰 比	砂 率 %	坍 落 度	砼抗压强度（MPa）			抗渗标号
水泥	水	砂	石	粉煤灰	外加剂				R7	R28	R60
360	145	620	1260	——	0.9	0.40	33	3-5	19.7	29.2	29.6	S6
315	145	620	1260	52	0.89	0.39	33	3-5	13.1	27.1	31.0	S12

　　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。

六．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1995年开始试用粉煤灰砂浆，1996、1997年全面推广，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。

抹灰砂浆对比试验 表6

混合砂浆体积比	水泥 （kg）	粉煤灰 （kg）	白灰膏 （kg）	砂 （kg）	28天抗压强度MPa
1：1：5	2.1	0.9	——	13.4	16.1
	1.95	1.05	——	13.4	15.8
	3.0	——	2.9	13.4	11.0
1：1：6	2.1	0.9	——	16.08	12.0
	1.95	1.05	——	16.08	11.8
	3.0	——	2.9	16.08	8.5
1：1：8	2.1	0.9	——	21.44	7.1
	1.95	1.05	——	21.44	7.0
	3.0	——	2.9	21.44	5.4

七．工程实例。

1．＃＃市交通指挥中心工程，建筑面积10070M2，14层，高48米，全现浇框架—筒结构。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。经过五个月时间的观察，开始使用于筒墙上的粉煤灰其指标不能达到二级以上，其抹灰空鼓、开裂较多，使用一、二级粉煤灰的其它部位则很少有空鼓开裂。
2．工商银行＃＃分行车站办事处工程。主楼建筑面积12800M2，地上16层，地下室 埋深-5.7m，全现浇框架—剪力墙结构。该工程原设计内墙为1：3水泥砂浆抹灰，后改为掺加粉煤灰砂浆，打底为1：1：8水泥粉煤灰砂浆，罩面为1：1：6水泥粉煤灰砂浆，在施工操作中砂浆的性能良好，成活后，其表面强度经划痕检查基本达到原设计的水泥砂浆的强度，且没发现大面积的空裂。
3．光明开发公司15#、16#住宅楼外墙抹灰的比较。该两栋住宅均为六层砖混结构，建筑面积4000M2左右。设计外墙抹灰为1：3水泥砂浆，施工中15#楼改为1：1：6水泥粉煤灰砂浆，16#楼仍为原设计，经抹完后三个月观察，15#楼外墙抹灰的龟裂明显少于16#楼。

八．结束语。

　　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。
　　根据我们的经验，在使用粉煤灰中要注意的几个问题是：
1．一定要保证粉煤灰的质量。尤其是在抹灰砂浆中，粉煤灰必须严格控制按GBJ146-90评定属Ⅱ级以上的粉煤灰。
2．操作中要严格控制配合比。在砼中必须使用重量比，并认真计量；在抹灰砂浆中的体积比也要使用测定准确的专门容器分量。
3．严格按有关的操作规程操作和养护。
4．对表面强度要求较严格的抹灰砂浆，其配合比要经试验室试配后确定。