粉煤灰在不同品种水泥的非常大允许掺量

研究粉煤灰在不同品种水泥的非常大允许掺量，需要注意对混凝土长期性能的影响，不但要从物理性能来考虑，还要注意对化学性能的影响。粉煤灰的火山灰活性要靠水泥水化生成的氢氧化钙来激发，这是常识。硅酸盐水泥水化后能生成大量氢氧化钙，氢氧化钙自身的强度很低，研究高强水泥的学者认为正是它的大量存在，使得硅酸盐水泥的强度难以进一步提高，但我们还要看到，对于硅酸盐系列的水泥来说，氢氧化钙存在是水泥结石稳定、混凝土耐久的物质基础和标志。粉煤灰粉磨以及粉煤灰磨细，对于粉煤灰来说一直都是一个大问题。氢氧化钙主要由熟料中的C3S等矿物水化生成，在水泥中掺入粉煤灰，一方面使胶凝材料中熟料含量相应减少，另一方面粉煤灰水化反应要消耗氢氧化钙，随着粉煤灰掺量增大，胶凝材料中熟料的含量就相应降低，从而也减少了水化生成氢氧化钙的数量。适当减少胶凝材料结石中氢氧化钙的数量，一部分氢氧化钙与粉煤灰化合成难溶的矿物，对改善胶凝材料结石的各项性能，无疑起到很好的作用，但氢氧化钙含量过低，则动摇了结石稳定耐久的物质基础，从化学平衡的观点看，粉煤灰掺量太大，过多地消耗氢氧化钙，就破坏了平衡，影响胶凝材料结石的稳定。

在国家自然科学基金委员会和中国长江三峡工程开发总公司联合资助下，长江科学院、中国建筑材料科学研究院和南京水利科学研究院曾对这个问题进行了研究。

(1)中国建筑材料科学研究院用中热硅酸盐水泥掺20%～70%粉煤灰制成胶凝材料，采用热重分析法定量测定在50℃水化3个月的试件中的Ca(OH)2含量，从而计算出胶凝材料用量为180kg/m3和150kg/m3的混凝土中Ca(OH)2含量，结果表明，当粉煤灰的掺量小于30%时，混凝土中Ca(OH)2能保持在8kg/m3以上；如果粉煤灰掺量大于50%(即60%或70%)则混凝土中的Ca(OH)2含量将低于4kg/m3，考虑到混凝土在施工和长期使用过程中发生碳化作用，混凝土中的氢氧化钙数量会进一步降低，致使混凝土的耐久性变差，同时抗环境水溶蚀能力不足，由此认为在上述胶凝材料用量范围内的混凝土，在中热硅酸盐水泥中掺粉煤灰，不宜超过50%。

(2)南京水利科学研究院对中热硅酸盐水泥掺粉煤灰混凝土进行抗碳化性能的研究。试件成型后，经过28d标准养护，然后在碳化试验箱中进行碳化试验。

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