摘要：利用濕排灰制做混凝土所能達到的強度等級較低，而在公路中存在著大量中低等級強度混凝土實際需求，所以將濕排灰混凝土應用于公路工程可大大提高粉煤灰的利用率，節(jié)省工程造價，節(jié)約能源，保護自然環(huán)境。傳統(tǒng)的粉煤灰混凝土設計是將粉煤灰作為水泥的替代品，以不摻粉煤灰的混凝土作為基準混凝土，然后按一定的摻量和超代系數(shù)計算粉煤灰混凝土配合比。
　　關鍵詞：配合比設計；濕排粉煤灰混凝土；參數(shù)的選擇
　　1濕排粉煤灰混凝土配合比設計分析
　　根據室內配合比研究所得的試驗參數(shù)，以質量比例為基礎確定每方混凝土各材料的用量。
　　1）根據濕排粉煤灰的品質，以及水泥混凝土的強度等級要求大致確定濕排粉煤灰的摻量。簡單區(qū)分濕排粉煤灰品質的好壞，主要從它的細度、需水量方面。細度越細，濕排粉煤灰的火山灰反應能力越強，濕排粉煤灰混凝土的強度相對高一些。濕排粉煤灰的需水量越小，混凝土的水膠比越小，強度貢獻越大。
　　2）以膠凝材料總質量為基礎比例1，確定水泥、濕排粉煤灰和激發(fā)劑的比例。
　　3）水泥、濕排粉煤灰和激發(fā)劑的總重量控制在450～500kg，然后根據各材料的比例計算各材料的每方用量。
　　4）計算膠凝材料的體積，并確定集料的體積，總重量。
　　5）由于濕排粉煤灰混凝土的膠凝材料比例較大，因此細集料不宜過多，控制在30%～34%之間。設：濕排粉煤灰摻量為60%，取激發(fā)劑摻量為15%，則水泥占25%，密度分別為3100、2200、3000kg/m3。
　　總膠凝材料為500kg，水膠比取0.39，砂率為32%。每方混凝土中：水泥=500×0.25=125kg；濕排粉煤灰=500×0.60=300kg；激發(fā)劑=500×0.15=75kg水=500×0.39=195kg；集料用量=（1－125/3100－300/2200－75/3000－195/1000）×2600=1565kg；砂=1565×0.32=501kg；碎石=1064kg。
　　6）試拌，根據和易性、坍落度調整水膠比、濕排灰摻量、砂率、激發(fā)劑，最終確定濕排粉煤灰混凝土配合比。
　　2濕排粉煤灰混凝土參數(shù)的選擇
　　2.1強度等級
　　通過大量的室內試驗確定濕排粉煤灰混凝土60天齡期強度可以滿足強度等級為C15～C30的混凝土。
　　2.2水膠比的確定
　　在水泥混凝土配合比中，水灰比或水膠比對混凝土強度的影響起著非常顯著的作用，水灰比或水膠比的確定是混凝土設計的主要參數(shù)。在此，粉煤灰作為混凝土的第四組分，將濕排粉煤灰混凝土的強度與水膠比的關系進行分析。考察摻量為30%的濕排粉煤灰混凝土在不同齡期，不同水膠比時，濕排粉煤灰和水泥的強度貢獻率。濕排粉煤灰混凝土配合比及抗壓強度匯總見表1。水泥和濕排灰在不同水膠比和不同齡期時對強度的貢獻。通過圖中的分析得出：
　　1）對于濕排粉煤灰水泥混凝土，其粉煤灰效應抗壓強度貢獻率隨水膠比的增大而逐漸降低，尤其對早期抗壓強度，當水膠比大于某一定值時，粉煤灰對7天強度，乃至28天強度都不會有貢獻。
　　表1濕排粉煤灰混凝土配合比及抗壓強度匯總

　　對于濕排粉煤灰水泥混凝土，其水泥、粉煤灰效應抗壓強度貢獻率隨齡期的增長而持續(xù)增長，且水泥抗壓強度貢獻率的增長主要在早期，后期增長不明顯。而粉煤灰效應抗壓強度貢獻率在后期仍有明顯的增長。所以，應以盡可能小的水膠比配制濕排粉煤灰混凝土，根據大量試驗確定水膠比通常在0.35～0.45之間。
　　圖1水泥和濕排灰在不同水膠比和不同齡期時對強度的貢獻
　　2.3濕排粉煤灰摻量的確定
　　把不同電廠的三種濕排粉煤灰混凝土各齡期抗壓強度進行回歸尋求濕排粉煤灰摻量和抗壓強度之間的關系。根據試驗數(shù)據結果整理表可得出：由于各灰廠、各齡期的回歸相關系數(shù)都是負數(shù)且非常接近－1，表示在同種材料時，濕排粉煤灰摻量和抗壓強度值為直線線型相關關系，而且隨著濕排粉煤灰摻量的增加，抗壓強度呈現(xiàn)下將趨勢。在進行濕排粉煤灰混凝土配合比設計時，可以選擇3～4種摻量進行試驗，當濕排粉煤灰品質較好時優(yōu)選偏大的摻量，品質偏差時選擇偏小的摻量。然后根據濕排粉煤灰摻量和抗壓強度值為直線線型相關關系的條件作圖，確定滿足強度要求和經濟性的最佳摻量。
　　2.4水泥用量
　　通過室內配合比試驗研究，濕排粉煤灰混凝土的水泥用量宜控制在60～150kg/m3之間。而且盡量使用42.5#水泥，以調整濕排粉煤灰混凝土的早期強度。
　　2.5活性激發(fā)劑
　　外加劑對膠凝材料活性的激發(fā)和分散起到了積極的作用。混凝土摻入激發(fā)劑后，各齡期條件下強度均得到提高，且摻量越大強度提高的越多。鑒于在滿足工程要求的前提下，應盡可能的降低原材料的成本，本課題采用的激發(fā)劑最佳摻量為15%左右，采用其他激發(fā)劑時應根據使用說明和試配試驗確定。
　　3濕排粉煤灰混凝土的應用及評價
　　3.1濕排粉煤灰綜合品質的評價
　　我國粉煤灰的化學成分和物理性能波動范圍較大，主要是根據粉煤灰的細度、燒失量、需水量比及SO3含量品質特征劃分為三個等級。由于等級之間落差大，致使同級粉煤灰的性能差異大，而且一個指標不合格即降級使用，造成粉煤灰資源浪費。所以在使用濕排粉煤灰時要對它的品質進行綜合分析。對于經綜合分析，品質較優(yōu)的濕排粉煤灰盡量用于強度等級較高的混凝土且加大摻量，對于綜合品質較差的濕排粉煤灰可以用于強度等級較差的混凝土。這樣使?jié)衽欧勖夯腋�能有效的發(fā)揮作用，不會造成資源的浪費。
　　3.2攪拌的均勻性
　　粉煤灰用作膠凝組分時，均勻性是一項非常重要的指標。而粉煤灰是一種極細的粉料，遇水后易粘結成團。尤其是濕粉煤灰在制作塌落度較小或干硬性混凝土時，結團現(xiàn)象非常嚴重。為了避免這種現(xiàn)象，先將濕排粉煤灰、水泥、部分水投入攪拌機制成均勻的凈降，然后依此投入粗集料、細集料、激發(fā)劑、剩余水，攪拌2～3min致均勻出料。
　　3.3養(yǎng)護
　　濕排粉煤灰混凝土對養(yǎng)護溫度與濕度的敏感性較普通混凝土強。濕排粉煤灰混凝土的早期強度低，若養(yǎng)護不好，易出現(xiàn)收縮裂縫且不利于后期強度增長，所以對濕排粉煤灰混凝土要加強早期養(yǎng)護并適當延長養(yǎng)護時間。
　　3.4濕排粉煤灰混凝土的應用
　　1）用于一些中低強度的非承重結構工程，如：護坡、護面墻等。
　　2）制作成方塊制品，應用于路緣石中央分隔帶護砌塊等，以直接利用濕排粉煤灰混凝土的后期強度并可縮短工期。
　　4幾點建議
　　1）濕排灰混凝土配合比主要參數(shù)控制在以下范圍：①強度等級：60天設計強度為C10～C30。②膠凝材料總量：450～500kg。③水泥用量：60～150kg/m3。④水膠比：0.35～0.45。⑤濕排灰摻量：55％～80%。⑥坍落度：10～50mm(根據工程需要設計)。
　　2）應用濕排粉煤灰水泥混凝土時要注重攪拌的均勻性，并對混凝土成品適當延長養(yǎng)護時間。
　　3）用于一些中低強度的非承重結構工程，如：護坡、護面墻等；也可制作混凝土預制塊。
　　5結束語
　　文章通過分析得出了濕排粉煤灰水泥混凝土配合比設計的方法，并提出了配合比設計參數(shù)的合理范圍并對濕排粉煤灰水泥混凝土的應用過程提出幾點要求。使得出的粉煤灰占膠凝材料的重量比總被限制在一個較小的范圍。直到英國的Dunstan提出應該把粉煤灰作為混凝土的第四組分，即除了水泥、水、集料外的一個獨立成分，而不是水泥的替代品。粉煤灰在混凝土中的作用才被真正的發(fā)揮出來。