关于粉煤灰的水化度

粉煤灰既然不能全部水化，就需要考虑它的“水化度”。据研究和观察，粉煤灰在胶凝材料中水化，不但和时间（龄期）有关，还和胶凝材料中Ca(OH)2的浓度有关。中国建筑材料科学研究院研究了在中热硅酸盐水泥掺不同数量粉煤灰的胶凝材料中，粉煤灰的水化程度和水化速率：将试样置于50℃：的温度下，认为这样可以比在标准温度下反应加速6～8倍，即在50℃反应一个月相当于在20℃下反应6〜8个月，在50℃的温度下反应6个月就相当于在20℃温度下反应3～4年。通过这样的试验发现，粉煤灰在水化早期反应速度较快，然后逐渐减慢，但在相当长的时间内水化反应一直在进行。在50℃下反应6个月，掺粉煤灰20%的试样大约有5%(1/4)的粉煤灰已经水化，还有15%(3/4)未水化；掺粉煤灰70%的试样，只有12.5%(1/6〜1/5)已经水化，还有57.5%(5/6〜4/5)未水化。从粉煤灰的水化速度随时间变化的关系曲线推测，粉煤灰在3〜4年后仍然在水化，掺粉煤灰少的试样，粉煤灰的反应速度仍快于粉煤灰掺量大的试样，而粉煤灰掺量为70%的试样，由于胶凝材料体系中Ca(OH)2数量过低，反应速度趋于零。

长江科学院用扫描电子显微镜观察了在中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥分别掺不同数量粉煤灰，在标准条件养护下粉煤灰的水化反应情况，发现在中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥各自掺粉煤灰从20%～70%，龄期从180d〜3a(年）的所有试样中，都可以观察到粉煤灰微珠发生了水化反应，但反应都只是在微珠的表面进行。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。测定过一颗水化180d的空心微珠，它的直径约23μm，壳厚约1.4μm，而水化层大约只有0.1μm；由于玻璃体与惰性物质夹杂共生是无序的，所以微珠表面的水化反应也是无序的，反应产物随机形成图案，即使水化龄期已达三年，微珠仍然是完整的；这些现象说明，粉煤灰的水化速度是极缓慢的，水化度是很低的。

1962年湖北蒲圻陆水“三峡试验坝”第1坝段和第14坝段的混凝土/试用了在500号普通硅酸盐水泥（当年的水泥标号）掺15%～30%粉煤灰，35年后，曾作过调查观察，混凝土外观完好，无风化剥蚀迹象，当年设计标号为号的混凝土，用回弹仪测定其强度，已达30MPa以上。凿取了一些试样用扫描电子显微_观察，虽然经历了35年，观察到的结果竟和上述三年龄期的试验结果十分相似，微珠表面起了水化反应，而微珠颗粒仍清晰可辨，进一步证明粉煤灰的水化速度十分缓慢，而掺粉煤灰混凝土的强度和耐久性都是好的。

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