粉煤灰应用于混凝土具有其他火山灰质材料所无法比拟的优点,但是由于煤的种类和性质不同,导致粉煤灰自身具有不均质性的特点。粉煤灰的减水特性是确定粉煤灰品质的重要指标,而在现行规范《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)中,衡量一种灰减水与否及减水好坏的指标是需水量比,而该指标是在特定掺量下(粉煤灰取代率为30%)的指标,不能完全反应粉煤灰的减水特性,这也就使得粉煤灰对砂浆和混凝土工作性能的影响评价变得较为笼统、模糊。因此本文主要研究Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的减水特性,确定其品质特点,在进行粉煤灰混凝土配合比设计时,把粉煤灰的减水特性作为一个重要的指标来进行考虑。本文选取了甘肃地区四家不同燃煤电厂生产的四种不同品质的粉煤灰,测量其物理指标和化学指标,分析了粉煤灰的形态效应、火山灰效应和微集料效应;通过砂浆试验测定了同流动度条件下粉煤灰不同掺量下的减水率和不同龄期的强度变化,对比找出了影响粉煤灰减水特性和抗压强度变化规律的主要因素,并对粉煤灰的微观形貌和化学成分加以分析。在分析得出粉煤灰减水特性的基础上,本文进行了粉煤灰混凝土配合比的试配和试验设计,以提高混凝土的抗压强度等级作为考核目标,对比等量取代法和超量取代法下混凝土抗压强度的变化。其次,通过正交分析设计方法研究影响粉煤灰混凝土强度的主要因素,运用回归分析的数学方法分析强度与相关因素(水胶比、粉煤灰减水率和砂率)之间的线性关系,得出回归方程,并对回归方程进行优化验算,得到最优的回归方程,同时简要分析了掺入粉煤灰的混凝土经济效益和社会效益。