粉煤灰是目前使用量最大的混凝土礦物摻合料。但粉煤灰利用的最大障礙是其早期火山灰活性低，這限制了其在早期強度要求高的混凝土工程中大摻量使用。針對這一難題，我們課題組采用物理和化學復合激發(fā)技術，自主研制出了一種以粉煤灰為主體，復配少量原狀高爐礦渣和自制FJ粉煤灰激發(fā)劑的粉煤灰基復合礦物摻合料。該復合摻合料具有低需水量比、高活性指數(shù)、制備工藝簡單、生產(chǎn)成本較低等特點，但該粉煤灰基復合礦物摻合料的基本性能、在混凝土中的應用效果和作用機理尚不清楚，尤其是在混凝土中的最佳摻量及對混凝土工作性能、強度性能與耐久性的影響有待試驗研究。本文正是帶著這些問題，開展了一系列的相關試驗研究，結(jié)論如下:
　　(1)粉煤灰基復合礦物摻合料的需水量比低、活性指數(shù)高，既可作為一種高品質(zhì)粉煤灰使用，也可替代Ⅱ磨細礦渣或S95級礦粉使用，有效解決了常規(guī)粉煤灰產(chǎn)品早期活性低、需水量比偏高且難以控制的難題。
　　(2)當摻量不大于60％時，等量內(nèi)摻粉煤灰基復合礦物摻合料所配制的C30普通混凝土和C60高強混凝土，均表現(xiàn)出優(yōu)異的工作性能，各齡期強度，尤其是早期強度較基準混凝土都有明顯的提高;同時，兩種混凝土的耐久性能，特別是抗氯離子滲透性能得到明顯改善。此外，混凝土的早期收縮變形也明顯減小。研究結(jié)果表明，在高、中等級混凝土中等量內(nèi)摻粉煤灰基復合礦物摻合料，不僅可以替代部分水泥，降低混凝土的配制成本，有利于環(huán)境保護，同時顯著改善了混凝土的工作性能、力學性能和耐久性。
　　(3)采用電子探針、X射線衍射和掃描電鏡等微觀測試技術，對粉煤灰基復合礦物摻合料及其水化產(chǎn)物的顆粒形貌、礦物組成和化學組成進行了測試、分析，研究了粉煤灰基復合礦物摻合料在混凝土中的作用機理。結(jié)果表明，粉煤灰基復合礦物摻合料在水泥混凝土中的作用機理可以歸結(jié)為三個基本效應，即形態(tài)疊加效應、梯級活性疊加減水效應和雙重填充密實效應。
　　(4)應用Andreasen經(jīng)典顆粒連續(xù)堆積理論對粉煤灰基復合礦物摻合料的粒徑分布進行計算發(fā)現(xiàn)，粉煤灰基復合礦物摻合料顆粒的粒徑分布非常接近理想緊密堆積狀態(tài)的要求，具有最好的填充密實效應。
　　(5)粉煤灰基復合礦物摻合料在混凝土中的適宜摻量為30％～60％，可用于配制高性能混凝土、高強混凝土和普通商品混凝土，特別適合海洋環(huán)境的高耐久混凝土工程。
      關鍵詞：粉煤灰  復合礦物摻合料  混凝土  作用機理  活性指數(shù)  需水量比