粉煤灰混凝土應用歷史 粉煤灰功能化高附加值改性

隨著生態文明建設和環保要求的提高，一方面水泥、礦粉價格日益走高，而傳統水泥、商混市場容量基數巨大，因此以粉煤灰基煤電固廢超細填料替代普通水泥、礦粉，其市場潛力和經濟效益巨大；另一方面，隨著裝配式建材、綠色高性能混凝土的興起，替代硅灰等礦物外加劑的市場潛力巨大，效益顯著。目前硅灰的市場價格在每噸2000元以上，用粉煤灰微珠替代硅灰能顯著降低高性能混凝土成本并提高性能，效益顯著。

粉煤灰混凝土應用歷史

20世紀30年代的研究初步認識到了粉煤灰有類似天然火山灰的火山灰活性，在持續的研究和實驗性應用后，粉煤灰在混凝土中的真正應用始于1948年美國Hungry Horse大壩的建造。為了降低水泥混凝土的水化熱，減少混凝土開裂的風險，美國墾務局開展了大量研究，20世紀40-50年代逐漸推廣，主要用于大壩大體積混凝土。粉煤灰加工設備很多，比如粉煤灰分選機、粉煤灰粉碎機。美國AsTM于1948年開始著手制訂相應的標準。ASTMC 31l一53T規定粉煤灰的性能測試方法，AsTMc 350-54T規定粉煤灰的品質要求，當時將粉煤灰作為惰性材料對待，主要替代細集料用于改善混凝土的工作性和塑性，而不是作為膠凝成分替代水泥，直到1960年，認識到粉煤灰具有與天然火山灰類似的火山灰活性和膠凝性能，才在混凝土中替代部分水泥使用。

ASTM于1968年頒布了新的標準ASTMC 618-8T，替代了AsTMC 350-54T，涵蓋了天然火山灰和粉煤灰的技術要求，極大地推動了粉煤灰的應用。美國混凝土學會(Acl)于1987年提交丫粉煤灰作為膠凝材料應用的技術報告(ACl226.3R)，現在的較新版本是ACl232.2R珈3。法國于1951開始將粉煤灰與水泥共同粉磨用于水泥生產。1954年前后英國開始在大壩建設中摻用粉煤灰，1965年，英國發布了前列個粉煤灰規范Bs 3892-1965，跟AsTM類似，主要還是推薦將粉煤灰作為細集料的替代和改善工作性，對粉煤灰的火山灰活性沒有充分認識。在1970年之前，粉煤灰的摻量一般不超過20%，隨著研究的深入和應用的增加，20世紀70-80年代，研究人員不斷發現粉煤灰對混凝土性能的改善效應，包括改善工作性、增加后期強度和致密性、抑制堿一集料破壞和抗硫酸鹽侵蝕等作用，特別是用于大體積混凝土，能夠大大降低水化熱溫升，避免溫度裂縫。

這一時期，粉煤灰的摻量大大增加，如美國的上靜水壩，采用碾壓混凝土施工，粉煤灰摻量理想達70%。進入20世紀90年代中后期，綠色高性能混凝土概念的出現，極大地促進了粉煤灰的研究和應用，加拿大CANMET和日本的研46究人員開展了大摻量自密實高性能粉煤灰混凝土的研究，并得到了成功應用，開啟了循環經濟和混凝土科學相結合的成功典范。

表面改性是填料由一般增量填料變為功能性填料所必要的加工手段之一，也是礦物填料表面改性主要的目的。礦物填料表面改性主要作用包括分散作用、降黏作用、增填作用、界面力學作用。最常用改性方法主要有表面化學改性法、包覆改性法、機械力化學改性法。山東埃爾派粉體科技有限公司提供各類非金屬礦物（粉煤灰、鋼渣、礦渣等）改性設備和方案。

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