粉煤灰的作用表现为三大效应？粉煤灰的性能特点

粉煤灰是电厂排放的固体废弃物，其中含有的大量玻璃体，赋予粉煤灰较好的火山灰活性，使其能应用于水泥和混凝土中。粉煤灰在水泥和混凝土中的作用主要表现为三大效应——形态、活性和微集料效应。形态效应主要是粉煤灰中的球状玻璃体可在水泥浆体中起滚珠轴承的作用，使颗粒间的摩擦减小，使浆体流动性增加。火山灰反应的化学活性则是粉煤灰作用于水泥和混凝土的基础。粉煤灰玻璃体中的SiO2和Al2O3能与水泥水化生成的Ca（OH）2发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，这些水化产物一部分沉积在粉煤灰颗粒表面，另一部分则填充于水泥水化产物的孔隙中，起到细化孔的作用，使水泥石更加密实。由于粉煤灰在水化过程中可吸收水泥水化产物中结晶程度较高的Ca（OH）2，因此可使混凝土内部的界面结构得到改善。另外，粉煤灰是高温煅烧的产物，其颗粒本身很坚固，有很高的强度。粉煤灰水泥浆体中有相当数量的未反应的粉煤灰颗粒，这些坚固的颗粒一旦共同参与承受外力，就能起到很好的“内核”作用，即产生“微集料效应”​。粉煤灰的三大效应也可概括为火山灰活性作用、孔的细化作用、内核作用和润滑、吸附作用。

（1）物理性能
① 细度　
细度是粉煤灰一个非常重要的品质指标。粉煤灰越细，比表面积越大，粉煤灰的活性就越容易激发。而且，同样条件下粉煤灰越细，火山灰活性越高，烧失量也相应比较低，因此对于同一电厂，当煤的来源以及煤粉的燃烧工艺没有变化时，细度可作为评价粉煤灰的首要指标。
② 烧失量　
粉煤灰的烧失量与粉煤灰的细度、火山灰活性、需水量有很大关系。一般来说，粉煤灰越细，烧失量越小，相应需水量也越低，火山灰活性越高。
③ 需水量　
粉煤灰的需水量指标可以综合反映粉煤灰的颗粒形貌、级配等情况。粉煤灰中表面光滑的球形颗粒越多，相应需水量就越小，而粉煤灰中多孔的颗粒越多，则需水量必然增加。在粉煤灰的诸多物理性能中，需水量对混凝土的抗压强度比影响最大。因为需水量的大小直接影响混凝土拌和物的流动性，也就是说，在保证要求的流动性的条件下将影响混凝土的水灰比。而水灰比对混凝土性能的影响又甚于粉煤灰的化学活性。
影响粉煤灰需水量的因素包括粉煤灰的细度与颗粒级配、球状玻璃体含量、烧失量等。

（2）化学性能
① 化学组成　
粉煤灰中的氧化硅、氧化铝和氧化铁含量达到70%以上，有些时候还含有比较高的氧化钙。除此之外，还含有砷、镉等微量元素。在粉煤灰应用过程中，要考虑微量元素对环境和人体带来的影响。
② 火山灰活性　
粉煤灰的火山灰活性（也称粉煤灰的活性）对硬化混凝土的性能影响非常大。粉煤灰中玻璃体是粉煤灰火山灰活性的来源。玻璃体有球状的和表面多孔的，球状玻璃体如同玻璃球一样，需水量小，流动性好，而多孔状玻璃体虽然也有活性，但其表面吸附性强，需水量大，对混凝土来说，其性能则远不如玻璃球。粉煤灰中玻璃体含量及球状玻璃体与多孔玻璃体的比率取决于煤的品种、煤粉细度、燃烧温度和电厂运行情况。一般含碳量高的粉煤灰中玻璃体和玻璃球的含量比较低。一般认为，粉煤灰中的玻璃体含量越高，活性越大。
③ 其他性能　
用于混凝土的粉煤灰，除上述品质指标对混凝土的性能影响比较大以外，粉煤灰中的游离氧化钙、氧化镁以及SO3含量也可能对混凝土性能有比较大的影响，通常都要进行限定。
a.安定性　
粉煤灰中存在过烧或欠烧的CaO、MgO，由于这些物质水化速率比较慢，当粉煤灰掺入混凝土以后有可能会在混凝土硬化后再水化生成Ca（OH）2和Mg（OH）2，并产生比较大的体积膨胀而使混凝土开裂，因此这种游离的CaO和MgO的含量必须进行限制。
b.SO3含量　
SO3含量用来反映粉煤灰中硫酸盐的量，很多国家标准或规范都规定，粉煤灰中硫酸盐含量必须加以限制。粉煤灰的硫酸盐以SO3计算，含量通常在0.5%～1.5%的范围内，以硫酸盐计算含量在1%～3%范围内，其主要类型为CaSO4、Na2SO4、K2SO4、MgSO4。其中CaSO4占大多数，且以单独颗粒或聚集颗粒状态存在于粉煤灰中。