如今，混凝土作为土木工程用量的材料，水泥作为其主要组成部分，用量不言而喻。随着社会的发展，自然资源的开发日益加剧，土木工程行业需要节约.合理利用资源，研发新产品，替代建筑材料。在中国，吴中伟院士提出。“环保型胶凝材料”和“绿色高性能混凝土”建议在保证混凝土性能的前提下，用工业废渣代替水泥。“变废为宝”指明方向。
粉煤灰作为燃煤电厂的主要废弃物，取代了部分水泥，在实际生产中得到了广泛的应用和推广[1-2]。本文使用的超细粉煤灰是一种粒度较细的特殊粉煤灰。通过试验，比较了两种粉煤灰混凝土的综合性能。超细粉煤灰比粉煤灰混凝土具有更大的优势，可有效减少水泥用量，满足当前绿色要求.环保.节约要求。
1材料与增强机理概述
1.粉煤灰和超细粉煤灰
粉煤灰：煤燃烧后烟气中收集的细灰燃煤电厂排放的工业废料[3]。
超细粉煤灰：由粉煤灰分级.筛选介于普通硅酸盐水泥和硅灰之间[4]，超细粉煤灰直径小于32μm。
1.超细粉煤灰增强机制
超细粉煤灰作为一种外加剂，理论上可以等量替代水泥。由于其直径小于水泥，形成了更好的颗粒级配，其增强机制如下：
（1）填料效应：混凝土空隙中有效填充超细颗粒，降低孔隙率，增加密实度[4-6]，提高混凝土强度。
（2）活化效应：粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3.水化过程中产生的Ca（OH）2反应，产生水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙晶体。
（3）减水效果：可证明胶凝材料颗粒越细，混凝土初始流速越大，流速相同时，水灰比可降低7%~9%。
具体作用过程如下：首先，粉煤灰中的活性SiO2.Al2O3、水泥水化过程Ca（OH）2反应。水化铝酸钙凝胶和水化铝酸钙晶体具有凝胶性能，填充骨料，使混凝土结构更紧密；反应过程消耗Ca（OH）2.降低混凝土碱度，更有利于水化铝酸盐的形成，形成火山灰效应，即后期强度增加明显，甚至超过同级混凝土强度；同时，超细粉煤灰的超细颗粒一方面可以填充缝隙裂缝，改善孔结构，提高密度；另一方面，未参与水化反应的颗粒分散在胶凝体中，也起到骨架的作用；，它具有形态效应。由于粉煤灰中有大量球形玻璃珠，在水泥颗粒之间起到润滑作用，混凝土的流动性提高[7-9]。
2试验及试件制备
本文采用正交试验方法，分别采用超细粉煤灰和粉煤灰，制备了三种不同强度的混凝土，即C25.C30.C35，测试其28d的抗压.抗拉强度，经比较分析，验证了超细粉煤灰具有更大的优势，即在保证混凝土使用要求的前提下，不仅节约了水泥，而且提高了混凝土的综合性能。
3测试数据结果与分析
3.1试验结果
抗压强度和抗拉强度数据见表3。
3.2.试验结果分析
超细粉煤灰(粉煤灰)掺量相同时，按表3绘制，C25.C30.C35混凝土28d抗压强度对比图，如图1~图3所示。
从图1~图3可以看出，当混凝土设计强度相同时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗压强度也会降低。可见粉煤灰混凝土掺量低于16%，超细粉煤灰混凝土掺量低于20%时，强度下降缓慢，既能保证混凝土的抗压要求，又能有效减少水泥用量。
对比数据和上图，可以发现超细粉煤灰混凝土曲线明显高于粉煤灰混凝土，超细粉煤灰混凝土强度变化范围小于粉煤灰混凝土强度变化范围，表明超细粉煤灰在混凝土抗压强度的影响上具有更明显的优势，可以增加混合量，更有效地替代水泥，提高抗压强度。原因是超细粉煤灰颗粒较小，比表面积较大，水泥中Ca(OH)2反应更充分。而且颗粒更细，使反应物中浆体的密实度和强度更大，有利于提高混凝土强度。
超细粉煤灰（粉煤灰）掺量相同时，按表3绘制，C25.C30.C35混凝土，28d抗拉强度对比图，如图4~图6所示。当混凝土设计强度相同时，与抗压强度相似。随着粉煤灰掺量的增加，抗拉强度降低。可见粉煤灰掺量低于16%，超细粉煤灰掺量低于20%时，强度下降缓慢，可以保证混凝土抗拉强度的要求，有效减少水泥用量。
与上图相比，与抗压强度曲线相似，超细粉煤灰混凝土曲线仍在粉煤灰混凝土上方，变化范围范围较小，表明超细粉煤灰对混凝土抗拉性能的影响优于粉煤灰。原因与上述抗压强度原因相似，这里不讨论。
综上所述，在抗压方面.在抗拉强度方面，超细粉煤灰比粉煤灰具有更大的优势。在试验过程中，还发现超细粉煤灰混凝土的流动性明显优于粉煤灰混凝土，具有更好的可塑性和粘结性，可以很好地进入模具成型，早期模具拆除强度也较高。这是因为小颗粒的水化反应更容易.更充分，不仅提高了流动性.可塑性和粘结性也有利于提高早期强度。
3.3经济综合性能分析
从以上强度对比可以清楚地看出，超细粉煤灰在满足相同强度条件的情况下，可以比粉煤灰掺入5%左右，节省5%的熟料消耗。同时，在生产实践中，超细粉煤灰也具有工作性好、新混凝土坍落度高、保水性好等明显优点.可塑性好，泌水量少；耐久性好，耐硫酸盐腐蚀，抗萎缩，耐氯盐渗析，耐海水侵蚀，耐碳化，耐碱骨料反应；强度高，能显著提高混凝土后期强度，耐磨性好，与钢筋结合力强；水化热低，有利于防止大体积混凝土内部加热引起的裂缝；同时节约水泥资源，降低二氧化碳排放的环境效益，改善混凝土外观，使其色泽均匀美观。
基于上述分析，超细粉煤灰在混凝土中的应用不仅显著提高了混凝土的性能，而且有效地节约了资源。虽然价格高于普通粉煤灰，但随着加工工艺的改进和环保社会建设的需要，其经济效益和综合性能将更加明显和可观。
4结论
(1)通过试验分析，得出超细粉煤灰和粉煤灰掺量对抗压力.抗拉强度的影响随着掺量的增加而降低。合理掺量为粉煤灰混凝土掺量低于16%，超细粉煤灰混凝土掺量低于20%时，强度下降率低，可满足使用要求。
（2）通过数据比较，超细粉煤灰混凝土抗压.抗拉强度明显优于粉煤灰混凝土，流动性和早期强度也较好。在保证混凝土使用要求时，混合量较大，不仅提高了混凝土的综合性能，而且有效地减少了水泥的用量。