评估粉煤灰的活性指数需通过标准试验方法,量化其参与水泥水化反应的能力,具体评估流程及关键要点如下:
一、活性指数定义与意义
粉煤灰活性指数是指试验胶砂28d抗压强度与基准胶砂(不掺粉煤灰)28d抗压强度之比,以百分比表示。该指标反映粉煤灰中活性SiO₂、Al₂O₃与水泥水化产物Ca(OH)₂发生二次反应的效率,是评价粉煤灰质量的核心参数。
二、试验评估流程
1. 试验材料准备
基准胶砂:P·I 42.5水泥(ISO标准砂,水灰比0.5)
试验胶砂:30%粉煤灰替代水泥(质量比),其余材料与基准胶砂相同
试件尺寸:40mm×40mm×160mm棱柱体
2. 试件制作与养护
3. 强度测试与计算
三、活性指数分级标准
根据GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》,活性指数分级如下:
等级
活性指数(%)
技术要求
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Ⅰ级 | ≥85 | 高钙粉煤灰(CaO≥10%) |
Ⅱ级 | ≥70 | 通用粉煤灰(CaO 5%-10%) |
Ⅲ级 | ≥55 | 低钙粉煤灰(CaO<5%) |
工程意义:
Ⅰ级粉煤灰适用于高性能混凝土(如C50以上)
Ⅱ级粉煤灰适用于普通混凝土(C30-C45)
Ⅲ级粉煤灰仅限用于低强度混凝土(C25及以下)
四、影响活性指数的关键因素
1. 化学成分
活性组分:SiO₂+Al₂O₃含量越高,活性指数越高(优质粉煤灰≥75%)
烧失量:烧失量>5%时,活性指数下降10%-15%(因未燃碳吸附减水剂)
游离CaO:f-CaO>1%时,可能导致体积安定性不良
2. 细度与形貌
3. 试验条件
五、工程应用案例
工程名称
粉煤灰等级
活性指数
配比设计
效果验证
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三峡大坝 | Ⅰ级 | 92% | 20%粉煤灰+320kg/m³水泥 | 90d强度达55.2MPa(+5.9%) |
杭州湾跨海大桥 | Ⅱ级 | 78% | 15%粉煤灰+340kg/m³水泥 | 抗氯离子渗透性提高30% |
某住宅工程 | Ⅲ级 | 62% | 10%粉煤灰+360kg/m³水泥 | 28d强度满足C25设计要求 |
六、活性指数评估注意事项
试验一致性:基准胶砂与试验胶砂需同步制作、养护和测试
结果修正:当粉煤灰含水率>1%时,需按实际干基质量计算掺量
复合效应:粉煤灰与矿渣粉复合使用时,活性指数可提升5%-8%
结论:通过标准试验方法测得的活性指数,可准确评价粉煤灰的火山灰活性。工程中应优先选用Ⅱ级及以上粉煤灰,并严格控制烧失量、细度等关键指标,以确保混凝土强度与耐久性达标。