對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理和應(yīng)用技術(shù),多年來(lái)進(jìn)行了大量的研究工作,取得了不少進(jìn)展,這些進(jìn)展對(duì)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用起了一定的推動(dòng)作用。如摻用的方法從等量替代水泥,發(fā)展到超摻法、代砂法以及與化學(xué)外加劑同時(shí)使用的雙摻法。對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理,從主要是火山灰質(zhì)材料特性的作用(消耗了水泥水化時(shí)生成薄弱的,而且往往富集在過(guò)渡區(qū)的氫氧化鈣片狀結(jié)晶,由于水化緩慢,只在后期才生成少量C-S-H凝膠,填充于水泥水化生成物的間隙,使其更加密實(shí)),逐步發(fā)展到分析它還具有形態(tài)效應(yīng)、填充效應(yīng)和微集料效應(yīng)等。但無(wú)論哪一方面的研究成果,似乎都改變不了這樣一個(gè)事實(shí):在混凝土中摻粉煤灰要降低混凝土的強(qiáng)度,包括28天齡期以后一段時(shí)間里的強(qiáng)度,其他性能當(dāng)然也相應(yīng)受到不同程度的影響,而且這些影響要隨著摻量的增大而加劇。這個(gè)事實(shí)始終禁錮著粉煤灰在混凝土中,尤其是結(jié)構(gòu)混凝土中的摻量,而且似乎形成了這樣一種成見:摻用粉煤灰是以犧牲結(jié)構(gòu)混凝土的品質(zhì)為代價(jià)的。
了解混凝土的微結(jié)構(gòu)的特性及其對(duì)性能的影響后,就可以更好地認(rèn)識(shí)粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面:
1、粉煤灰延緩了水化速度,減小混凝土因水化熱引起的溫升,對(duì)防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。
2、填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層,由于粉煤灰的容重(表觀密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密實(shí),在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。
3、對(duì)水泥顆粒起物理分散作用,使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí),水化緩慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。
4、粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng),不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物(與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同),而且加強(qiáng)了薄弱的過(guò)渡區(qū),對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。