大摻量粉煤灰高性能混凝土

大摻量粉煤灰混凝土（HVFAC)一般指粉煤灰摻量大於30%的流態或插入振動的混凝土。其主要特點為：更多地節約水泥和處理電廠廢棄物，可節能、節約資源和改善溫室效應；降低混凝土材料成本；降低混凝土水化熱；提高混凝土抗滲性，抗Cl-離子滲透和化學腐蝕及堿集料反應的能力；早期強度相對較低；抗鹽凍剝蝕性能差。

1978年，英國開始研究摻40%粉煤灰的HVFAC在結構混凝土中的應用。美國於1984年開始研究HVFAC。粉煤灰磨機是粉煤灰粉磨設備的一種。加拿大CANMET(礦物研究所）1985年開始研究HVFAC，並在1987年成功開發了粉煤灰摻量為50%～60%高塑性HVFAC，並實際應用於加拿大電信部某一大型衛星發射台基矗日本亦在20世紀80年代研製HVFAC，其特點為粉煤灰與礦渣粉複合，總摻量進一步提高到75%〜80%。

現已在國外工程中得到實際應用，如英國在1979～1987年間，先後將HVFAC成功地用於Milton大壩；Heathrow機場路麵；Mumstrongle船瑪滑道；Wincaton汙水處理廠給水塔；Did-cot電站儲煤廠重載地坪及儲油罐底部與壁以及南威爾斯Gmngetown的高架橋，粉煤灰摻量(體積比）為40%〜80%，28d強度為25～70MPa，坍落度為25～150mm;②加拿大在一幢7層高的綜合樓中應用了HVFAC，摻量達55%，混凝土總方量為2.6萬m3，120d強度達50〜72MPa,在另一幢22層辦公樓的鑽孔沉箱樁中也應用了配比與綜合樓基本相同的HVFAC，實測28d強度為51MPa。與岩石粘結強度達3MPa，超過設計值2.5倍；③美國於1995年用低鈣灰與高鈣灰配製了HVFAC，取代水泥量分別為40%和50%，並試用於道路路麵，在佛羅裏達州的一座海邊高架橋下部的混1凝土中采用了HVFAC，用粉煤灰取代了50%的水泥。在猶他州靜水壩的主表麵與芯體也采用了摻量高達50%〜75%(體積比）的HVFAC;④日本采用粉煤灰、礦粉複合摻合料在明石跨海大橋的預應力橋墩中應用總摻量為75%～80%的高摻量粉煤灰混凝土，總體積達70餘萬m3。

HVFAC的配合比與一般摻量的粉煤灰混凝土配合比設計相似，但又有其自身的特點：作為近十幾年國外剛發展形成的一種粉煤灰特色混凝土，其配合比設計一般不再采用與基準混凝土相比較的“改良對比法”，而是采用將粉煤灰作為混凝土中的一個獨立變量而建立的“直接設計法”。

為了使HVFAC具有良好的性能，配製時同時摻加減水劑。

如同普通混凝土配比設計，建立強度與水灰比的關係是配比設計的重要組成部分。對HYFAC而言，其強度模型係由強度與水膠比、灰膠比（亦即粉煤灰摻量）組成的三維模型強度隨水膠比和灰膠比增大而呈非線性降低，如果將三維強度模型按給定強度值切割出一個平麵，便可獲得等強度（等工作度）的水膠比與灰膠比的關係式。在HVFAC的配比設計中，除了建立強度模型與確定粉煤灰摻量外，還需確定用水量與砂率。

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