1. **改善混凝土拌和料的和易性**:掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型,并可减少坍落度的经时损失。
2. **降低混凝土的温升**:掺加粉煤灰后可减少水泥用量,且粉煤灰水化放热量很少,从而减少了水化放热量,因此施工时混凝土的温升降低,可明显减少温度裂缝,这对大体积混凝土工程特别有利。
3. **提高混凝土的耐久性**:由于二次水化作用,混凝土的密实度提高,界面结构得到改善,同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低,因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等。同时,由于粉煤灰比表面积巨大,吸附能力强,因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱,并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。
4. **减小变形**:粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低,但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。
5. **提高耐磨性**:粉煤灰的强度和硬度较高,因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。
6. **降低成本**:掺加粉煤灰在等强度等级的条件下,可以减少水泥用量约10%~15%,因而可降低混凝土的成本。
然而,粉煤灰在混凝土中也有一些负面作用,如强度发展较慢、早期强度较低,以及抗碳化性、抗冻性有所降低等。因此,在使用粉煤灰时,需要根据具体工程要求和环境条件,合理选择掺量,并采取适当的措施来克服其负面影响。
在混凝土中,**不能完全替代水泥**使用粉煤灰或其他替代品。虽然粉煤灰、矿渣等工业废料已被广泛研究作为水泥的替代品,并且在实际应用中取得了一定的效果,但它们并不能完全替代水泥。
以下是关于混凝土中替代水泥材料的一些关键点:
1. **替代品的限制**:
- 粉煤灰和矿渣等替代品虽然具有一些优点,如提高混凝土的强度和耐久性、降低热释放和收缩等,但它们并不能完全替代水泥的所有功能。
- 这些替代品通常只能部分替代水泥,其替代比例受到多种因素的限制,如混凝土的设计要求、使用环境、施工条件等。
2. **替代比例**:
- 以粉煤灰为例,它可以取代水泥的10%~50%。这意味着在混凝土中,仍然需要一定量的水泥来确保混凝土的性能和强度。
- 对于矿渣等其他替代品,其替代比例也类似,需要根据具体情况进行调整。
3. **新型替代品的研究**:
- 除了传统的粉煤灰和矿渣外,还有一些新型的水泥替代品正在被研究,如活性氧化镁(Reactive MgO)和Geopolymer等。
- 这些新型替代品具有一些独特的优点,如更好的减碳效应、更高的强度等,但同样不能完全替代水泥。
4. **完全替代的困难**:
- 水泥在混凝土中起着至关重要的作用,它是混凝土强度的主要来源之一。因此,完全替代水泥可能会导致混凝土的强度和性能下降。
- 此外,不同的替代品具有不同的化学成分和物理特性,它们与水泥之间的相互作用和反应机理也各不相同。因此,在混凝土中完全替代水泥需要更深入的研究和实验。