摘要：利用湿排灰制做混凝土所能达到的强度等级较低，而在公路中存在着大量中低等级强度混凝土实际需求，所以将湿排灰混凝土应用于公路工程可大大提高粉煤灰的利用率，节省工程造价，节约能源，保护自然环境。传统的粉煤灰混凝土设计是将粉煤灰作为水泥的替代品，以不掺粉煤灰的混凝土作为基准混凝土，然后按一定的掺量和超代系数计算粉煤灰混凝土配合比。
关键词：配合比设计；湿排粉煤灰混凝土；参数的选择
1湿排粉煤灰混凝土配合比设计分析
根据室内配合比研究所得的试验参数，以质量比例为基础确定每方混凝土各材料的用量。
1）根据湿排粉煤灰的品质，以及水泥混凝土的强度等级要求大致确定湿排粉煤灰的掺量。简单区分湿排粉煤灰品质的好坏，主要从它的细度、需水量方面。细度越细，湿排粉煤灰的火山灰反应能力越强，湿排粉煤灰混凝土的强度相对高一些。湿排粉煤灰的需水量越小，混凝土的水胶比越小，强度贡献越大。
2）以胶凝材料总质量为基础比例1，确定水泥、湿排粉煤灰和激发剂的比例。
3）水泥、湿排粉煤灰和激发剂的总重量控制在450～500kg，然后根据各材料的比例计算各材料的每方用量。
4）计算胶凝材料的体积，并确定集料的体积，总重量。
5）由于湿排粉煤灰混凝土的胶凝材料比例较大，因此细集料不宜过多，控制在30%～34%之间。设：湿排粉煤灰掺量为60%，取激发剂掺量为15%，则水泥占25%，密度分别为3100、2200、3000kg/m3。
总胶凝材料为500kg，水胶比取0.39，砂率为32%。每方混凝土中：水泥=500×0.25=125kg；湿排粉煤灰=500×0.60=300kg；激发剂=500×0.15=75kg水=500×0.39=195kg；集料用量=（1－125/3100－300/2200－75/3000－195/1000）×2600=1565kg；砂=1565×0.32=501kg；碎石=1064kg。
6）试拌，根据和易性、坍落度调整水胶比、湿排灰掺量、砂率、激发剂，最终确定湿排粉煤灰混凝土配合比。
2湿排粉煤灰混凝土参数的选择
2.1强度等级
通过大量的室内试验确定湿排粉煤灰混凝土60天龄期强度可以满足强度等级为C15～C30的混凝土。
2.2水胶比的确定
在水泥混凝土配合比中，水灰比或水胶比对混凝土强度的影响起着非常显著的作用，水灰比或水胶比的确定是混凝土设计的主要参数。在此，粉煤灰作为混凝土的第四组分，将湿排粉煤灰混凝土的强度与水胶比的关系进行分析。考察掺量为30%的湿排粉煤灰混凝土在不同龄期，不同水胶比时，湿排粉煤灰和水泥的强度贡献率。湿排粉煤灰混凝土配合比及抗压强度汇总见表1。水泥和湿排灰在不同水胶比和不同龄期时对强度的贡献。通过图中的分析得出：
1）对于湿排粉煤灰水泥混凝土，其粉煤灰效应抗压强度贡献率随水胶比的增大而逐渐降低，尤其对早期抗压强度，当水胶比大于某一定值时，粉煤灰对7天强度，乃至28天强度都不会有贡献。
表1湿排粉煤灰混凝土配合比及抗压强度汇总
对于湿排粉煤灰水泥混凝土，其水泥、粉煤灰效应抗压强度贡献率随龄期的增长而持续增长，且水泥抗压强度贡献率的增长主要在早期，后期增长不明显。而粉煤灰效应抗压强度贡献率在后期仍有明显的增长。所以，应以尽可能小的水胶比配制湿排粉煤灰混凝土，根据大量试验确定水胶比通常在0.35～0.45之间。
图1水泥和湿排灰在不同水胶比和不同龄期时对强度的贡献
2.3湿排粉煤灰掺量的确定
把不同电厂的三种湿排粉煤灰混凝土各龄期抗压强度进行回归寻求湿排粉煤灰掺量和抗压强度之间的关系。根据试验数据结果整理表可得出：由于各灰厂、各龄期的回归相关系数都是负数且非常接近－1，表示在同种材料时，湿排粉煤灰掺量和抗压强度值为直线线型相关关系，而且随着湿排粉煤灰掺量的增加，抗压强度呈现下将趋势。在进行湿排粉煤灰混凝土配合比设计时，可以选择3～4种掺量进行试验，当湿排粉煤灰品质较好时优选偏大的掺量，品质偏差时选择偏小的掺量。然后根据湿排粉煤灰掺量和抗压强度值为直线线型相关关系的条件作图，确定满足强度要求和经济性的最佳掺量。
2.4水泥用量
通过室内配合比试验研究，湿排粉煤灰混凝土的水泥用量宜控制在60～150kg/m3之间。而且尽量使用42.5#水泥，以调整湿排粉煤灰混凝土的早期强度。
2.5活性激发剂
外加剂对胶凝材料活性的激发和分散起到了积极的作用。混凝土掺入激发剂后，各龄期条件下强度均得到提高，且掺量越大强度提高的越多。鉴于在满足工程要求的前提下，应尽可能的降低原材料的成本，本课题采用的激发剂最佳掺量为15%左右，采用其他激发剂时应根据使用说明和试配试验确定。
3湿排粉煤灰混凝土的应用及评价
3.1湿排粉煤灰综合品质的评价
我国粉煤灰的化学成分和物理性能波动范围较大，主要是根据粉煤灰的细度、烧失量、需水量比及SO3含量品质特征划分为三个等级。由于等级之间落差大，致使同级粉煤灰的性能差异大，而且一个指标不合格即降级使用，造成粉煤灰资源浪费。所以在使用湿排粉煤灰时要对它的品质进行综合分析。对于经综合分析，品质较优的湿排粉煤灰尽量用于强度等级较高的混凝土且加大掺量，对于综合品质较差的湿排粉煤灰可以用于强度等级较差的混凝土。这样使湿排粉煤灰更能有效的发挥作用，不会造成资源的浪费。
3.2搅拌的均匀性
粉煤灰用作胶凝组分时，均匀性是一项非常重要的指标。而粉煤灰是一种极细的粉料，遇水后易粘结成团。尤其是湿粉煤灰在制作塌落度较小或干硬性混凝土时，结团现象非常严重。为了避免这种现象，先将湿排粉煤灰、水泥、部分水投入搅拌机制成均匀的净降，然后依此投入粗集料、细集料、激发剂、剩余水，搅拌2～3min致均匀出料。
3.3养护
湿排粉煤灰混凝土对养护温度与湿度的敏感性较普通混凝土强。湿排粉煤灰混凝土的早期强度低，若养护不好，易出现收缩裂缝且不利于后期强度增长，所以对湿排粉煤灰混凝土要加强早期养护并适当延长养护时间。
3.4湿排粉煤灰混凝土的应用
1）用于一些中低强度的非承重结构工程，如：护坡、护面墙等。
2）制作成方块制品，应用于路缘石中央分隔带护砌块等，以直接利用湿排粉煤灰混凝土的后期强度并可缩短工期。
4几点建议
1）湿排灰混凝土配合比主要参数控制在以下范围：①强度等级：60天设计强度为C10～C30。②胶凝材料总量：450～500kg。③水泥用量：60～150kg/m3。④水胶比：0.35～0.45。⑤湿排灰掺量：55％～80%。⑥坍落度：10～50mm(根据工程需要设计)。
2）应用湿排粉煤灰水泥混凝土时要注重搅拌的均匀性，并对混凝土成品适当延长养护时间。
3）用于一些中低强度的非承重结构工程，如：护坡、护面墙等；也可制作混凝土预制块。
5结束语
文章通过分析得出了湿排粉煤灰水泥混凝土配合比设计的方法，并提出了配合比设计参数的合理范围并对湿排粉煤灰水泥混凝土的应用过程提出几点要求。使得出的粉煤灰占胶凝材料的重量比总被限制在一个较小的范围。直到英国的Dunstan提出应该把粉煤灰作为混凝土的第四组分，即除了水泥、水、集料外的一个独立成分，而不是水泥的替代品。粉煤灰在混凝土中的作用才被真正的发挥出来。
