粉煤灰混凝土路面
（一）粉煤灰混凝土的特性
在水泥混凝土中掺入一定量的粉煤灰便形成了粉煤灰混凝土。粉煤灰的掺入取代了一定量的水泥，使混凝土的性能发生了一定的变化，同时，也节约了水泥的用量。粉煤灰混凝土3天和7天强度低于普通混凝土，尤其是在寒冷的季节；而后期强度则高于普通混凝土，主要是由于发生了火山灰反应生成硅酸钙凝胶，作为胶凝材料起了增强强度的作用。但胶结过程较慢，因此主要体现在后期强度的增长方面。粉煤灰混凝土的抗拉强度、抗折强度、弹性模量及其他力学性能与普通混凝土均无明显差别。
混凝土拌和物的和易性受浆体体积，水灰比、配合比设定，集料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺加粉煤灰后，混凝土浆体体积明显增大，因为用粉煤灰取代等质量的水泥，粉煤灰的体积比水泥约大30%。若按超量粉煤灰取代一定量的水泥，则多加的粉煤灰增大了细屑含量，因此增大了浆体骨料比。大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。粉煤灰的骨料颗粒可以减少浆体-骨料间的界面摩擦，从而改善混凝土的和易性。
粉煤灰的掺入可以补偿细集料中细屑的不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材料，在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺粉煤灰对防止混凝土拌和物的泌水是有利的。
通常情况下，粉煤灰活性材料开始几天的水化热现象并不十分显著，所产生的水化热仅为水泥的一半。混凝土中的温度主要取决于水泥的水化热。掺入粉煤灰可以减少水泥用量，从而降低水化热。
由于单掺粉煤灰的水泥混凝土早期强度较低，为此，掺入一定量的S3型早强减水剂，可节省水泥、降低工程成本，该技术称“双掺”技术。一般原状粉煤灰掺量为20%～30%，S3减水剂掺量为1.5%～2.5%，可节省水泥15%～20%，其强度及耐久性与普通混凝土相比有所提高与改善。
（二）配合比设计
一般水泥混凝土的强度都是以28天的强度为标准，如果在混凝土中以粉煤灰等量取代水泥，粉煤灰28天强度会小于基准的普通混凝土，一年后的强度才能超过基准混凝土，这在工程中是不允许的。因此在设计中不能用粉煤灰等量取代水泥进行配合比设计，而要用“超量取代法”。
所谓“超量取代法”，是以不掺粉煤灰的普通混凝土配合比为基准，在保证粉煤灰混凝土混合料坍落度和28天强度不变的前提下，以超量粉煤灰取代一部分水泥的配合比设计方法。
用于混凝土中的粉煤灰的品质是至关重要的。按质量标准，粉煤灰划分为三个等级。配合比设计用超量取代法进行计算调整。掺加的粉煤灰量与被取代的水泥用量之比称为超量系数。超量系数的大小取决于粉煤灰的质量：对Ⅰ级粉煤灰，超量系数可取1.2左右；Ⅱ级粉煤灰取1.5左右。
超量的粉煤灰用以取代一部分沙，按等体积计算适当减少沙的用量。被取代的水泥量一般为水泥用量的10%～15%，优质粉煤灰取代水泥量还可多些，当然最后还得经过正交设计试验来确定配合比。
（三）耐磨试验
耐磨试验按《混凝土及其制品耐磨性试验方法（滚珠轴承法）》进行。采用滚珠轴承式耐磨机，以滚珠轴承为磨头，通过滚珠在额定负荷下回转滚动时摩擦湿试件表面，在受磨面上磨出环形磨槽，通过测量磨槽深度与磨头的研磨转数计算耐磨度，以耐磨度大小评定路面或地面材料耐磨性的好坏。
1.试验仪器
磨石机（功率3 kW，转速400 r/min）、金刚砂、重物（10 kN）。
2.试验方法
将尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的混凝土试件上表面压一重物（10 kN），以模拟路面受压磨损状态，下表面置于磨石机高速旋转的光滑钢制磨盘上，金刚砂从入料口被水流匀速冲入磨盘上，在离心力的作用下均匀分布在磨盘和混凝土下表面之间。由两名试验者固定试件位置以免被离心力抛出，但不施加垂直方向的作用力。每块试件磨5分钟，三块一组，取平均质量损失作为磨耗率以评价混凝土的耐磨性。试验数据的取舍参照混凝土抗压强度的数据处理方法。各组混凝土试件尽可能在同等试验条件下进行，以保证其结果具有可比性。
（四）施工工艺
粉煤灰混凝土可用作复合式混凝土路面的下层，也可用于道路面层甚至机场道面，其施工方法与普通混凝土路面完全一样，此处不再赘述。(https://www.daowen.com)
为了充分发展后期强度，要特别注意养护，且养护时间应适当长些。
（五）工程实例
1.粉煤灰混凝土路面
南沙大道是位于广州番禺市境内的一条高等级公路，北起番禺沙湾大桥与迎宾大道相连直通广州，南接虎门大桥与京珠高速、广深珠高速公路，是一条重要交通干道，全长14.65 km，路面宽40 m，设计日通车流量5万次。经过大量的室内试验分析及试验施工，在南沙大道路面全部大掺量使用粉煤灰。共用粉煤灰约1.16万吨，节约水泥约6800 t，共节约材料费约210万元。而且粉煤灰路面混凝土工作度较好，容易施工，比未掺粉煤灰混凝土少2～3人工/班，加快了施工进度，路面平整度、外观质量等得到显著提高，效益相当可观。实践证明，粉煤灰在路面混凝土中的应用是可行的，它取得了可靠的技术、经济及社会效益。
2.碾压粉煤灰混凝土沥青罩面
高掺量粉煤灰碾压混凝土沥青罩面路面结构，一方面大大降低了路面造价，另一方面采用薄层沥青罩面，提高了路面平整度及解决了路面耐磨耗问题，降低了碾压混凝土路面的施工技术要求，扩大了适用范围，且中小型机械也可以施工。
高掺量粉煤灰碾压混凝土层是路面的承重层，一方面它的质量决定着路面的寿命，碾压混凝土层厚度不宜大于27 cm，过厚时下层混合料难以压实。另一方面，由于早期强度低，为保证28天后能开放交通，碾压混凝土层也不宜太薄。综合考虑，适宜厚度为23～27 cm，二级公路一般多为23～25 cm。分析计算表明，这类路面与相同厚度的普通混凝土路面疲劳寿命相当。
国道322线来宾市迁江段铺筑了2 km的实体工程试验路，通车使用以来，路面状况良好。
3.钻孔桩粉煤灰水下混凝土
虎门大桥东引道太平大桥钻孔桩，采用粉煤灰混凝土。对其配合比进行优化设计，采用“双掺技术”，使每立方米混凝土的水泥用量降至300 kg，每立方米节约成本约35元，虎门大桥及太平大桥约9万立方米混凝土，节约资金300多万元。
4.大体积混凝土
虎门大桥东锚、西锚、东塔、西塔承台等，均采用了粉煤灰混凝土。
大体积混凝土采用“双掺”技术，即掺粉煤灰和减水剂，有利于降低水化热。掺入粉煤灰的混凝土后期强度增长持续时间较长，对地下部位构件可采用60天龄期强度，采用长龄期强度又可减少水泥用量，因此大体积混凝土中掺入粉煤灰是十分必要和经济的。虎门大桥东、西锚就是采用60天龄期强度作设计强度，大大地降低了水泥用量，提高了经济效益。
5.高强度高泵程预应力混凝土
虎门大桥塔身下系梁50 MPa预应力混凝土的体积是487 m3，泵送高度60 m 塔身上系梁50 MPa预应力混凝土的体积是343 m3，泵送高度140 m。由于泵送高度高，为了改善混凝土混合物的可泵性，必须采用“双掺”技术。
为了解决粉煤灰混凝土早期强度较低的问题，应选择高碱的水泥品种，如P·Ⅰ或P·Ⅱ42.5级水泥。虎门大桥塔身系梁是选用广州珠江水泥厂的“粤秀” 牌P·Ⅱ42.5级水泥，其三天抗压强度高，细度模数小，水化速度快，抵消了由于粉煤灰取代部分水泥所造成的强度损失，其可在一周或数周经充分养护后得到补偿。
粉煤灰混凝土必须采用掺有外加剂的“双掺”技术，才能既发挥粉煤灰作用，而又不影响混凝土的早期强度。在配制高强度、高泵程的预应力混凝土时，最好是选用减水率达25%以上、28天增强率达50%的外加剂。
粉煤灰的加入会对钢筋产生碳化腐蚀和诱导电腐蚀。试验证明，混凝土的抗碳化能力与水泥强度有关，存在着碳化强度与水泥28天强度平方成反比的关系，所以要选用高强度的硅酸盐水泥。另外，因为碳粒诱导电腐蚀，应限制粉煤灰中碳粒含量小于等于5%。虎门大桥高强度、高泵程所用的黄埔电厂Ⅱ级灰和沙角B厂Ⅰ级和Ⅱ级灰的含碳量远小于5%。此外，采用后张法施工的预应力梁，在波纹管内的预应力钢绞线受到高强度等级水泥灌浆材料保护，是不受粉煤灰中碳粒引起的电腐蚀影响的。当然也可选用具有抗碳化性能的外加剂。