關於粉煤灰的水化度

粉煤灰既然不能全部水化，就需要考慮它的“水化度”。據研究和觀察，粉煤灰在膠凝材料中水化，不但和時間（齡期）有關，還和膠凝材料中Ca(OH)2的濃度有關。中國建築材料科學研究院研究了在中熱矽酸鹽水泥摻不同數量粉煤灰的膠凝材料中，粉煤灰的水化程度和水化速率：將試樣置於50℃：的溫度下，認為這樣可以比在標準溫度下反應加速6～8倍，即在50℃反應一個月相當於在20℃下反應6〜8個月，在50℃的溫度下反應6個月就相當於在20℃溫度下反應3～4年。通過這樣的試驗發現，粉煤灰在水化早期反應速度較快，然後逐漸減慢，但在相當長的時間內水化反應一直在進行。在50℃下反應6個月，摻粉煤灰20%的試樣大約有5%(1/4)的粉煤灰已經水化，還有15%(3/4)未水化；摻粉煤灰70%的試樣，隻有12.5%(1/6〜1/5)已經水化，還有57.5%(5/6〜4/5)未水化。從粉煤灰的水化速度隨時間變化的關係曲線推測，粉煤灰在3〜4年後仍然在水化，摻粉煤灰少的試樣，粉煤灰的反應速度仍快於粉煤灰摻量大的試樣，而粉煤灰摻量為70%的試樣，由於膠凝材料體係中Ca(OH)2數量過低，反應速度趨於零。

長江科學院用掃描電子顯微鏡觀察了在中熱矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥分別摻不同數量粉煤灰，在標準條件養護下粉煤灰的水化反應情況，發現在中熱矽酸鹽水泥和低熱礦渣矽酸鹽水泥各自摻粉煤灰從20%～70%，齡期從180d〜3a(年）的所有試樣中，都可以觀察到粉煤灰微珠發生了水化反應，但反應都隻是在微珠的表麵進行。粉煤灰粉磨以及粉煤灰磨細，對於粉煤灰來說一直都是一個大問題。測定過一顆水化180d的空心微珠，它的直徑約23μm，殼厚約1.4μm，而水化層大約隻有0.1μm；由於玻璃體與惰性物質夾雜共生是無序的，所以微珠表麵的水化反應也是無序的，反應產物隨機形成圖案，即使水化齡期已達三年，微珠仍然是完整的；這些現象說明，粉煤灰的水化速度是極緩慢的，水化度是很低的。

1962年湖北蒲圻陸水“三峽試驗壩”第1壩段和第14壩段的混凝土/試用了在500號普通矽酸鹽水泥（當年的水泥標號）摻15%～30%粉煤灰，35年後，曾作過調查觀察，混凝土外觀完好，無風化剝蝕跡象，當年設計標號為號的混凝土，用回彈儀測定其強度，已達30MPa以上。鑿取了一些試樣用掃描電子顯微_觀察，雖然經曆了35年，觀察到的結果竟和上述三年齡期的試驗結果十分相似，微珠表麵起了水化反應，而微珠顆粒仍清晰可辨，進一步證明粉煤灰的水化速度十分緩慢，而摻粉煤灰混凝土的強度和耐久性都是好的。

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