粉煤灰石粉在特定条件下可以部分替代水泥,但不能完全替代。在混凝土中使用粉煤灰石粉替代水泥适用于一些工业建筑,但必须注意粉煤灰的含量和来源,以保证混凝土的质量和使用寿命。
粉煤灰石粉在水泥工业和混凝土工程中具有广泛的应用价值。它可以代替粘土原料生产水泥,水泥工业采用粉煤灰配料可利用其中的未燃尽炭。粉煤灰还可以作为水泥混合材,生产低温合成水泥,原理是将配合料先蒸汽养护生成水化物,然后经脱水和低温固相反应形成水泥矿物。此外,粉煤灰可以制作无熟料水泥,包括石灰粉煤灰水泥和纯粉煤灰水泥,其中石灰粉煤灰水泥是将干燥的粉煤灰掺入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨,或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料。
在混凝土中,粉煤灰可以作为砂浆或混凝土的掺和料,代替部分水泥或细骨料。这不仅能降低成本,而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。
国内研究学者通过实验发现,粉煤灰混凝土掺入粉煤灰量低于20%时,坍落度值增加;粉煤灰掺量大于20%时,坍落度值减小;掺量为20%时,混凝土工作性能最优。随着粉煤灰的加入,早期抗压强度增长速率较慢,后期强度总体增长较快,且粉煤灰掺量为25%时,混凝土抗压强度性能最优。粉煤灰混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度在粉煤灰掺量0~20%之间逐渐增加,而在粉煤灰掺量20%~30%之间逐渐减小。
然而,粉煤灰自身的没有水化性能,也就是加水后不会凝结成水泥石。粉煤灰之所以有活性,是粉煤灰中的成分与水泥水化产物碱性物质发生反应的,它自身是不会与水有明显的化学反应的。因此,粉煤灰不能完全替代水泥,否则会影响混凝土的结构强度。
综上所述,在特定条件下,粉煤灰石粉可以部分替代水泥,但仍需注意其含量和来源以保证混凝土质量。在工业建筑中,使用粉煤灰石粉替代部分水泥或细骨料能降低成本并提高混凝土性能。但完全替代水泥是不可取的,因为会影响混凝土的结构强度。因此,对于不同工程项目和混凝土要求,需要综合考虑粉煤灰石粉的替代比例和作用效果,并进行相应的实验验证和质量控制。同时,为了更好地推广和应用粉煤灰石粉在混凝土中的利用,还需要加强相关的技术研发和人才培养。