1、第 1 页 共 30 页 1 1 绪绪 论论 1.1 1.1 研究背景研究背景 粉煤灰是一种常见的工业废渣，其综合利用早已引起世界各国的重视。粉煤灰 在混凝土中的应用可追溯到 1914 年，但由于粉煤灰的结构特征，潜在活性较难激 发， 除了大坝硅以外， 国内外粉煤灰在水泥及混凝土中的掺量普遍较低。 这是因为： 随着粉煤灰掺量的增加，水泥及混凝土的强度下降，尤其是早期强度显著降低。近 年来由于技术的进步和需求的促进，水泥生产的规模日趋扩大，新技术的涌现层出 不穷，水泥质量大幅度提高。而且在建筑领域、交通设施、工业、农业、国防、水 利工程、海洋开发等方面的应用极其广泛，可以毫不夸张的说，在二十一世
2、纪甚至 更长的时间里，水泥仍是建材领域的主导品种，是其它材料无法替代的。近年来随 着建筑领域要求的日趋提高，水泥产品得到了极大的发展：粉煤灰硅酸盐水泥，矿 渣硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，高铝酸盐水 泥，低钙铝酸盐耐火水泥，快硬高强水泥等品种。 粉煤灰在水泥中的应用经历了几十年广泛的实验研究和生产应用， 现在已能大 量稳定生产，并成为我国现行五大水泥品种之一。目前，我国粉煤灰水泥主要有两 大品种，即粉煤灰硅酸盐水泥和粉煤灰矿渣两掺的复合水泥。近年来许多科学工作 者根据粉煤灰的特性，研制出一些粉煤灰掺量较多，具有某些特性和特殊用途的水 泥，人们称之为特种水泥：粉煤灰
3、低热水泥、粉煤灰砌筑水泥（包括纯粉煤灰水泥、 无熟料粉煤灰水泥、少熟料粉煤灰水泥和“磨细双灰粉”）等。有理由相信，在未 来，随着粉磨技术、粉煤灰活化技术和外加剂的发展，粉煤灰水泥在国民生活中会 发挥出越来越大的作用，开发低水泥用量、高耐久性水泥基材料是混凝土发展的方 向和未来。然而在水泥中增加更多的粉煤灰以降低水泥的生产成本，这仍然是一个 非常重要的课题。 1.2 1.2 研究目的和意义研究目的和意义 本研究的目的是寻找粉煤灰对水泥强度的影响规律和粉煤灰的掺量规律， 在保 证粉煤灰水泥早期强度的前提下增加粉煤灰在水泥中的掺入量。 通过大量的研究工 作，尽量提高水泥的早期强度和粉煤灰的掺入量。
4、通过对粉煤灰砌筑水泥的实验研究，我们可以充分了解水泥熟料中掺加粉煤灰 第 2 页 共 30 页 得水泥熟料的影响， 对我们在生产过程中粉煤灰和水泥熟料的掺加比例有一定指导 作用。同时，在日常生活中，由于使用粉煤灰生产砌筑水泥，不但可以大量节约能 源和成本，且更加有利于我们治理环境和保护环境。 1.3 国内外研究现状 J.G.CABRERAI认为磨细灰影响强度变化的机理有两个方面 1：一方面主要是 物理作用在于减少需水量而不降低混合物的工作度， 使水化产物和未水化的粒子更 加紧密；另一方面是双重的化学作用，包括：(1)延缓C3A和C4AF的水化，其结果 有益于降低水化热，但更重要的在于延缓了铝酸盐的水化过程，而相反地增加了硅 酸钙的水化，则将使最终强度增长。(2)粉煤灰的细度的增高，火山灰反应能够提 前。 H.C.A.NIELSEN研究了粉煤灰水泥强度随粉磨能量和细磨粉煤灰含量而变化 的关系 2，增加粉磨细度，改善了抗压强度。但是，当粉煤灰掺量较高时，则保留 了强度上的差距，而这种差距部分可以通过延长粉磨来消除，但每吨水泥的能量消 耗就要高得多。 上海市建筑科学研究所的试
