粉煤灰混凝土與粉煤灰砂漿－概述

    二、粉煤灰混凝土的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

    上海市建筑科學(xué)研究院高級工程師吳正嚴(yán)同志發(fā)表的文章：“粉煤灰混凝土的發(fā)展方興未艾”[38],，對粉煤灰混凝土的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀作了全面系統(tǒng)的介紹，很具權(quán)威性，現(xiàn)轉(zhuǎn)述如下：

    1.國外發(fā)展簡況

    1935年美國學(xué)者R*E戴維斯（Davis）首先進行了粉煤灰混您土應(yīng)用的研究，他是粉煤灰混凝土科學(xué)技術(shù)的先驅(qū)。1948~1953年美國墾務(wù)局在建造蒙大拿州馬壩工程中使用10余萬噸粉煤灰，取得了改善混凝土性能、節(jié)約水泥的優(yōu)良效果。20世紀(jì)50年代，英國、法國、德國、前蘇聯(lián)、波蘭、日本、印度等國在水利工程中也都使用了粉煤灰。從60年代開始，美英等國對粉煤灰混凝土的研究與開發(fā)，進入了一個新的發(fā)展階段。他們在所承包的香港地鐵工程和東南亞港口工程中，不惜以每噸65美元接近與水泥的價格從我國購買粉煤灰摻入混凝土中，可見粉煤灰混凝土所起的重大作用已受到極大的重視。同時，60年代世界各國相繼實施防止空氣污染法令后，電廠增加了電除塵裝置，粉煤灰的質(zhì)量大大提高，干排灰數(shù)量增加，為發(fā)展粉煤灰混凝土創(chuàng)造了更好的條件。至80年代，粉煤灰已逐步發(fā)展成為混凝土的基本組份。1982年在英國利茲召開了“粉煤灰在混凝土中應(yīng)用”第一屆學(xué)術(shù)討論會，會議對粉煤灰在混凝土中的作用做了行的評價、認(rèn)為它是一種具有獨特性能的新材料，可以在結(jié)構(gòu)混凝土中加以應(yīng)用。在大量試驗研究和工程實踐的基礎(chǔ)上，不少國家相繼制訂了粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)，如美國在1965年頒布的“ASTMC618”《粉煤灰暫行標(biāo)準(zhǔn)》，1982年英國頒布的“BS3892：Partl《作為結(jié)構(gòu)混凝土中膠凝物質(zhì)組份的粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)》。

    2.我國發(fā)展簡況

    我國從1958年以來，先后在黃河三門峽、劉家峽、陳村、合山、歐陽海灌渠、臺灣霧社壩等水利工程中，使用粉煤灰混凝土取得了降低水化熱、改善性能、節(jié)約水泥的良好效果。在工業(yè)與民用建筑工程中，也已于20世紀(jì)50年代開始使用，如桂林沙河電廠的地下鋼筋混凝土工程摻原狀粉煤灰10%~25%,1956年在齊齊哈爾鋼廠軋鋼車間的預(yù)制鋼筋混凝土柱中也摻了12%的原狀粉煤灰。

    上海市是我國發(fā)展粉煤灰混凝土的先進城市，上海市建筑科學(xué)研究院已故教授級高級工程師沈旦申同志是我國粉煤灰混凝土科學(xué)研究和開發(fā)事業(yè)的奠基者之一。建設(shè)部所屬的中國城鄉(xiāng)粉煤灰利用技術(shù)開發(fā)中心也沒在上海建科院。早在20世紀(jì)50年代，上海市就開始了粉煤灰混凝土的科學(xué)研究，1958年在上海地下工程中采用了粉煤灰混凝土，80年代上海市成為全國發(fā)展粉煤灰混凝土新技術(shù)試點城市。1978年上海市建成了年產(chǎn)5000t的磨細(xì)粉煤灰中試車間，1982年建成了閔行年產(chǎn)10萬t的磨細(xì)粉煤灰廠，1989年以后又相繼建設(shè)了幾座年產(chǎn)10萬t的磨細(xì)粉煤灰廠，這類工廠現(xiàn)共有5座，總生產(chǎn)能力50萬t。

    上海在粉煤灰混凝土的應(yīng)用技術(shù)方面也取得了舉矚目的成績，突出表現(xiàn)在用磨細(xì)粉煤灰配制大流動度泵送混凝土，用于南浦大橋（C40—泵至154m高）、楊浦大橋（C50—泵至230m高，C40—泵至350m高）和88層的金茂大廈（C40—泵至380m高）等重市政工程和超高層建筑。

    為了保證粉煤灰混凝土積極而又穩(wěn)妥地發(fā)展，上海市制定了一系列的方針政策和技術(shù)規(guī)程，例如，上海市建委在1988年頒布了利用磨細(xì)粉煤灰節(jié)約水泥實行專項獎勵的規(guī)定，1994年頒布了“上海市粉煤灰綜合利用管理規(guī)定”的89號市長令，1992年制訂了“DBJ08-27-92”《粉煤灰渣在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，1998年又頒布了《高鈣粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。

    舉世矚目的三峽工程于1994年正式開工，整個工程混凝土量為2799萬m3，其中大壩混凝土工程量為1527萬m3。在大壩混凝土中，確定摻加I級粉煤灰量高達30%，通過高摻I級粉煤灰和高效堿水劑、引氣劑制備出水泥量少、水化熱低、用水量少、抗?jié)B性好、耐久性好的高性能混凝土。

    現(xiàn)在，我國粉煤灰混凝土新技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個相當(dāng)成熟的水平，1979年，國家頒布了“BG1596—79”《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，對摻人混凝土中的粉煤灰明確限定了質(zhì)量指標(biāo)；1986年，建設(shè)部頒布了“JBJ28—86”《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》；1990年，國家又頒布了：“GBJ146—90”《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范的貫徹實施，可以確保我國的粉煤灰混凝土沿著健康的軌道快速發(fā)展。
    三、我國粉煤灰混凝土的發(fā)展前景

    隨著我國電力工業(yè)技術(shù)裝備水平的突飛猛進，用電收塵器收集的干粉煤灰量日漸增多，粉煤灰質(zhì)量日益提高。據(jù)了解，其中I級粉煤灰年產(chǎn)量已達65萬t，三峽工程粉煤灰質(zhì)檢站對411組灰樣的檢查結(jié)果是：平均細(xì)度6.5%、需水量比91.5%、燒失量為1.84%、含水量0.17%、SO3含量0.56%，堿含量不超過1.5%、都達到或超過了國家標(biāo)準(zhǔn)對I級灰的要求。三峽工程用這種高質(zhì)量的粉煤灰配制的混凝土，水泥用量僅為88kg/m3，粉煤灰摻量達到88kg/m3,90d齡期的抗壓強度達到29.3MPa。按照三峽工程建委專家組的意見，粉煤灰摻量需從現(xiàn)有的占膠凝材料總量的30%~32%的基礎(chǔ)上在提高5%，可高達到40%。在日本，這一比例甚至高達70%。正是由于大量摻加粉煤灰，使新拌混凝土可降溫5℃~10℃，大大改善了混凝土的抗裂性。大量II級灰的質(zhì)量雖然不如I級灰，但經(jīng)過球磨機研磨后，活性膠原狀灰大大提高，使原狀灰成為勻化的、變異性較小的細(xì)微粒屑，原狀灰中的實心和厚壁玻璃球雖然不易磨碎，但表面會出現(xiàn)擦痕，也有利于化學(xué)反應(yīng)和顆粒界面的結(jié)合，因此，磨細(xì)灰也能配制出優(yōu)良品質(zhì)的粉煤灰混凝土?？傊?jīng)過將近半個世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展和各方面有關(guān)人員的辛勤勞動，為粉煤灰混凝土的發(fā)展打下了強有力的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)，我們相信，在新的世紀(jì)粉煤灰混凝土的開發(fā)將結(jié)出更加豐碩的果實。