《混凝土和砂浆用超细粉煤灰-编制说明》.pdf

1工作简况

1.1任务来源

根据中国建筑材料联合会《关于下达2023年第一批协会标准制定计划的通

知》（中建材联标发[2023]6号）文件，《混凝土和砂浆用超细粉煤灰》协会标

准被批准立项，计划号2023-13-xbjh，由建筑材料工业技术情报研究所、大唐

同舟科技有限公司负责组织标准编制工作。

1.2制定目的

粉煤灰是电厂煤粉炉烟道中收集的粉末，在水泥和混凝土生产中作为一种

活性掺合料已经十分普遍，在改善水泥和混凝土性能、降低生产成本的同时，

实现了粉煤灰的资源化利用。

大量研究表明，超细化的粉煤灰活性可得到较大幅度提升，可提高其在水

泥和混凝土中的掺量，降低水泥的用量，在助力建材行业碳减排碳达峰工作、

发展绿色高性能混凝土等方面均能起到积极的推动作用。另外，在我国内蒙古、

宁夏、新疆等西部内陆粉煤灰集中排放的地区，粉煤灰的综合利用率依然偏低，

降低粉煤灰细度和平均粒径，提高粉煤灰活性和附加值是一种提高粉煤灰综合

利用率的重要途径。

目前，在陕西、山西、山东、浙江、贵州等省份已有超细粉煤灰产品，在

水泥和混凝土生产中具有明显的成本和性能优势，产品在市场上受到广泛关注，

但目前没有适用的产品标准，行业已经出现了很多劣质产品扰乱市场，对超细

粉煤灰的进一步推广应用起到了极为不利的影响，因此制定超细粉煤灰的产品

标准，规范产品的准入门槛已经迫在眉睫。本标准的发布实施，将有利推动粉

煤灰的高值化利用，进一步提高粉煤灰的综合利用率，助力建材行业早日实现

碳达峰。

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1.3超细粉煤灰的国内外研究进展

国内外科研团队对超细粉煤灰用作水泥混合材和混凝土掺合料做了大量研

究。

A.K.H.Kwan等研究表明超细粉煤灰能显著提高复合胶凝材料的堆积密度，

增加水泥浆体的水膜，提高强度和流动性；Y.Li等人研究了超细粉煤灰对新拌

砂浆硬化性能的影响，发现超细粉煤灰的加入能有效地提高砂浆的堆积密度，

减小空隙率，这使得在相同的流动性要求下，允许降低水/胶凝材料比以增加强

度；Kunhananda等研究发现在混凝土中掺入超细粉煤灰，可有效填充孔隙，降

低大孔径的孔隙率，改善浆体的结构，提高其抗压强度。

李辉等人通过研究粉煤灰的掺量和粒度对高强混凝土力学性能的影响，发

现掺量一定时，随着粉煤灰粒度减小，混凝土的坍落度、抗压强度升高。姚丕

强等对超细粉煤灰进行粒度分析，粒径为3.0~6.0μm的粉煤灰颗粒可以有效填

充水泥孔隙，提高混凝土的密实性，材料的界面结构得到改善。苏英等对粉煤

灰进行超细化，通过激光粒度及SEM分析发现超细化后粉煤灰颗粒的均匀性及

活性指数均显著提高，存在较多细颗粒和极少粗颗粒的粉煤灰有利于提高胶凝

材料紧密堆积度，增强复合胶凝材料浆体的力学性能。李益进利用化学结合水、

XRD、SEM和孔径分布研究了超细粉煤灰掺量对复合水泥基浆体微观结构的影

响，试验表明：化学结合水在早期随超细粉煤灰的掺量增加而下降，后期的结

合水含量基本接近于纯水泥浆体；低水胶比时，细颗粒粉煤灰及水化产物能更

好地改善浆体的孔隙率和孔径分布，提高其密实程度。周祥通过浆体水化程度、

微观结构研究了不同粒度、不同掺量的粉煤灰对水泥砂浆性能的影响，结果表

明粒度越细，硬化水泥浆体的早期抗压强度越高。因为细颗粒的加入，填充了

颗粒之间的孔隙，水泥浆体的原始堆积密度提高，使早期强度增强。由于后期

粉煤灰颗粒水化程度提高，生成的水化产物填充于水泥浆体孔隙中，进一步细

化孔径，浆体强度得到提高，甚至在后期可超过纯水泥浆体的强度。而粗颗粒

粉煤灰水泥火山灰反应不明显，在水泥浆体中主要起惰性填料的作用。牛全林

等研究表明掺用超细粉煤灰是提高混凝土耐久性的重要途径，掺量为25~30%

时可以有效抑制混凝土的碱骨料反应，并明显降低混凝土的导电量，提高其抗

氯离子扩散和渗透的性能。孙鑫鹏等研究表明，超细粉煤灰能提高高性能混凝

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土的抗冻性、抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性，混凝土磨损量降低并具有优良的护筋

性。贾福杰等研究结果表明，随着超细粉煤灰掺量的增加，水泥浆体的干燥收

缩呈逐渐降低的趋势，对体积稳定性是有利的。

综上所述，超细粉煤灰在水泥和混凝土中能发挥出优异的填充效应、活性

效应和微集料效应，能提高水泥混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能，是

值得推广和应用的新型矿物掺合料。

表1-1国