1粉煤灰在各类混凝土中应用机理分析

在高层建筑结构混凝土中是否考虑掺加粉煤灰以及粉煤灰掺量的确定，重点应研究和区别以下几种情况。1)地下混凝土与地上混凝土地下混凝土一般为基础承台底板、地下室墙、梁、板结构，相对于地上工程，体积较大，混凝土采用双掺技术，能改善混凝土性能，降低水化热，减少裂缝;地下混凝土的养护环境和条件较好，混凝土失水收缩较小，虽然水化热较大，但关键在于混凝土施工工艺中的保温、保湿养护和模板及支撑系统的拆除是否满足相关的技术要求。地上混凝土墙、梁、板结构散热厚度较小，受大气昼夜温差、风雨侵袭，阳光幅射等的影响，失水干缩快，混凝土在控制集灰比或骨料比的基础上相对于地下混凝土和大体积混凝土，应控制和减少粉煤灰的用量。

2)普通混凝土与高强混凝土普通混凝土水泥用量小，采用等量取代法时，可参考粉煤灰取代水泥的最大限量，而中、高强高流态混凝土本身水泥用量较大，虽然粉煤灰等量取代部分水泥用量，但坍落度大、集灰比大、骨料比大，混凝土收缩大，因此要满足中、高强高流态混凝土抗裂缝的要求，掺加粉煤灰并不是唯一的措施，还包括:高强混凝土配合比设计与调整、外加剂的选用、水泥的品种、养护与拆模等应用技术。

3)厚、大体积混凝土结构与薄壁型混凝土结构厚、大体积混凝土中掺加粉煤灰，起到延缓早期强度发展，缩小中心与表面温差，降低水化热，减少裂缝的目的，而薄壁型结构混凝土(如地上工程的墙、楼层板等)因施工工艺方面的诸多影响因素，很容易引起混凝土早期失水收缩和干缩裂缝，掺加粉煤灰或掺加过量的粉煤灰，都不能理想地控制混凝土早期裂缝的开展。

4)高流态泵送混凝土泵送混凝土中掺加粉煤灰能有效地提高混凝土的工作度，即和易性和流动性;提高可泵性、满足泵送高度，但泵送混凝土坍落度都很大，掺加粉煤灰并不排除对混凝土本身的物理力学性能和技术指标的影响。根据国、内外已经取得的有关钢筋混凝土裂缝控制方面的理论成果以及经验为基础，泵送高流态混凝土，在配合比设计中如果掺加20%或以上的粉煤灰，会影响混凝土早期的抗拉强度和弹性模量，从而降低了混凝土的抗裂性能，使混凝土早期就产生裂缝。特别是应用于地上中、高强混凝土、深梁板结构构件、深受弯构件、高流态泵送混凝土，因其基准配合比水泥用量较大，掺加粉煤灰或掺加过量的粉煤灰对控制混凝土的早期收缩不利;如果再加上施工工艺方面控制不严，构件裂缝更加不可避免。

2粉煤灰混凝土设计及施工要点分析

2.1粉煤灰混凝土配合比设计

1)粉煤灰混凝土配合比是在基准配合比设计的基础上进行的，粉煤灰混凝土的设计强度等级、强度保证率、强度标准离差、变异系数等技术指标要求都和基准混凝土相同。

2)粉煤灰混凝土配合比设计及施土配合比，必须经过试配确定。

3)配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、地下工程混凝土宜采用粉煤灰混凝土;粉煤灰混凝土配合比设计及其掺量、质量指标等应符合《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146—90的要求。

4)高层建筑中的混凝土应符合Ⅰ，Ⅱ级的质量等级要求，每批粉煤灰都必须有出厂合格证，合格证的内容包括:厂名、合格证编号、粉煤灰等级、批号及出厂日期、粉煤灰数量及质量检验结果等。

5)当钢筋混凝土中钢筋保护层厚度＜5cm时或抗裂要求较高的地下室墙以及板，粉煤灰取代水泥的最大限量应比规范规定相应减少5%。

6)地上结构混凝土、非大体积混凝土、采用粉煤灰混凝土时，应严格控制粉煤灰掺量，一般为10%，最大不超过12%。

7)粉煤灰混凝土应选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥(矿渣水泥)，坍落度损失小，强度发展稳定。普通硅酸盐水泥不利于大体积混凝土、高流态泵送混凝土、深梁板结构混凝土的施工与裂缝控制。

8)粉煤灰混凝土应严格控制坍落度，用于地下工程混凝土，坍落度宜(10～20cm)，最大不超过14cm;地上工程随建筑物高度进行调整(见表3)。

9)粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期，地上工程宜为28d;地面工程宜为28d或60d;地下工程宜为60d或90d;大体积混凝土工程宜为90d或180d。关于大体积混凝土、深梁板结构、深受弯构件等粉煤灰混凝土的龄期强度应作为模板及支撑系统的荷载传递、拆除的重要参考依据。

2.2粉煤灰混凝土施工工艺

1)粉煤灰混凝土的生产应派专门技术人员进行监控，对混凝土配合比原材料的品种、质量、数量、标识等进行抽样检查、记录。

2)粉煤灰混凝土必须搅拌均匀，其搅拌时间应比基准混凝土延长10～30s。

3)粉煤灰混凝土浇筑时不得漏振、过振、强振，大体积混凝土、深梁板结构的表面，柱与墙顶面，应注意不得出现明显的粉煤灰浮浆层，应采取措施消除浮浆层。

4)水平结构的粉煤灰混凝土表面在浇筑完毕后，应认真整平，坚持用木抹子磨平搓毛3遍，特别是最后一遍应在初凝前用木蟹搓毛，作早期微裂缝闭缝处理，随即用塑膜或湿麻包复盖养护，以防早期收缩裂缝。

5)粉煤灰混凝土振捣完毕后加强养护，正常情况下，混凝土表面应覆盖并保持湿润。暴露面的潮湿养护时间，不得少于14d;干燥或炎热气候条件下的潮湿养护时间，不得少于21d。

6)大体积粉煤灰混凝土的养护还必须符合大体积混凝土施工技术方案中的养护及水化热控制的要求。

7)深梁板结构粉煤灰混凝土、深受弯构件粉煤灰混凝土、高强粉煤灰混凝土的养护必须带模保温、保湿养护≥7d，拆模后仍需立即覆盖保湿养护。不但要保护和提高表面温度，而且要特别防止昼夜温差的影响。

8)粉煤灰混凝土模板的拆除，应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002有关要求及混凝土强度的规定，大体积粉煤灰混凝土、深梁板结构粉煤灰混凝土、深受弯构件粉煤灰混凝土底模及其支撑系统的拆除时间尚应采用粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期要求，延长拆模时间。

9)当上层梁正在浇筑混凝土时，下层梁的底模板和支撑不得拆除，尚需满足现浇结构模板及支撑荷载3层传递的施工技术要求。

10)模板拆除的顺序为:先拆除柱模板，再拆除楼板底模，最后拆除梁底模板及支撑;拆除较大跨度的梁下支柱时应先从跨中开始分别拆向两端。

3结语

综上所述，粉煤灰在高层建筑地下大体积混凝土、深梁板结构混凝土、深受弯构件混凝土、地上结构混凝土中的应用，能改善混凝土性能、提高可泵性、节约能源、减少裂缝，但针对混凝土的结构特点、环境条件、施工工艺水平等因素，应正确合理地使用粉煤灰、控制粉煤灰用量，有效减少和控制结构裂缝，提高工程质量。