水泥生产贡献全球5%–7%的CO₂排放，利用粉煤灰替代水泥是发展绿色低碳混凝土的关键路径。本文系统研究0%–60%粉煤灰掺量对混凝土新拌性能、水化进程、力学性能及微观结构的影响，综合环保、经济与工程性能，推荐40%粉煤灰为水泥最佳替代率，为高掺量粉煤灰绿色混凝土工程应用提供可靠依据。

2 图文介绍

本研究通过制备0%、20%、40%、60%四种粉煤灰替代水泥比例的混凝土试件，系统研究了大掺量粉煤灰对混凝土早期工作性能、水化凝结过程、力学性能及微观结构的影响。试验发现，粉煤灰能有效提升混凝土流动性，但掺量增加会延缓水化进程并降低早期强度；10%~40%掺量的混凝土后期力学性能更优；而60%高掺量会因粉煤灰无法充分反应导致性能下降。研究最终表明，40%粉煤灰替代水泥为兼顾环保、经济与工程性能的最优掺量。

图1. 不同粉煤灰掺量混凝土立方体抗压强度与龄期的关系

3 文章引用信息

Zhou LZ, Zheng Y, Susan T, Hua KH, Xie ZT. Investigating the effects of high-volume fly ash on early-age characteristics and hardening properties of concrete [J]. Lifeline Emergency and Safety, 2026, 1: 9660002.

4 作者介绍

周玲珠，东莞理工学院，讲师，主要从事FRP筋混凝土结构力学性能、新型低能耗混凝土材料性能、压电传感结构健康监测等研究工作。主持省部级自然科学青年基金1项，青年创新人才项目1项，参与多项纵横向课题。发表相关的论文30余篇，以第一作者或通讯发表SCI学术论文13篇，教改论文2篇。获得广东省科技进步二等奖1项（排名第八），中国公路学会科学技术进步二等奖1项（排名第四），工程建造微创新技术大赛一等成果1项（排名第六），授权国际发明专利1项，授权国内专利、软件著作若干项。指导学生获“互联网+”大学生创新创业大赛广东省分赛银奖。