研究粉煤灰在不同品種水泥的非常大允許摻量，需要注意對混凝土長期性能的影響，不但要從物理性能來考慮，還要注意對化學性能的影響。粉煤灰的火山灰活性要靠水泥水化生成的氫氧化鈣來激發(fā)，這是常識。硅酸鹽水泥水化后能生成大量氫氧化鈣，氫氧化鈣自身的強度很低，研究高強水泥的學者認為正是它的大量存在，使得硅酸鹽水泥的強度難以進一步提高，但我們還要看到，對于硅酸鹽系列的水泥來說，氫氧化鈣存在是水泥結石穩(wěn)定、混凝土耐久的物質基礎和標志。粉煤灰粉磨以及粉煤灰磨細，對于粉煤灰來說一直都是一個大問題。氫氧化鈣主要由熟料中的C3S等礦物水化生成，在水泥中摻入粉煤灰，一方面使膠凝材料中熟料含量相應減少，另一方面粉煤灰水化反應要消耗氫氧化鈣，隨著粉煤灰摻量增大，膠凝材料中熟料的含量就相應降低，從而也減少了水化生成氫氧化鈣的數量。適當減少膠凝材料結石中氫氧化鈣的數量，一部分氫氧化鈣與粉煤灰化合成難溶的礦物，對改善膠凝材料結石的各項性能，無疑起到很好的作用，但氫氧化鈣含量過低，則動搖了結石穩(wěn)定耐久的物質基礎，從化學平衡的觀點看，粉煤灰摻量太大，過多地消耗氫氧化鈣，就破壞了平衡，影響膠凝材料結石的穩(wěn)定。

在國家自然科學基金委員會和中國長江三峽工程開發(fā)總公司聯合資助下，長江科學院、中國建筑材料科學研究院和南京水利科學研究院曾對這個問題進行了研究。

(1)中國建筑材料科學研究院用中熱硅酸鹽水泥摻20%～70%粉煤灰制成膠凝材料，采用熱重分析法定量測定在50℃水化3個月的試件中的Ca(OH)2含量，從而計算出膠凝材料用量為180kg/m3和150kg/m3的混凝土中Ca(OH)2含量，結果表明，當粉煤灰的摻量小于30%時，混凝土中Ca(OH)2能保持在8kg/m3以上；如果粉煤灰摻量大于50%(即60%或70%)則混凝土中的Ca(OH)2含量將低于4kg/m3，考慮到混凝土在施工和長期使用過程中發(fā)生碳化作用，混凝土中的氫氧化鈣數量會進一步降低，致使混凝土的耐久性變差，同時抗環(huán)境水溶蝕能力不足，由此認為在上述膠凝材料用量范圍內的混凝土，在中熱硅酸鹽水泥中摻粉煤灰，不宜超過50%。

(2)南京水利科學研究院對中熱硅酸鹽水泥摻粉煤灰混凝土進行抗碳化性能的研究。試件成型后，經過28d標準養(yǎng)護，然后在碳化試驗箱中進行碳化試驗。

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