有关配合比中使用矿物掺合料的说明1.pdf

【配合比中的矿物掺合料】在混凝土制造中，矿物掺合料的使用是一个关键的技术手段，它不仅可以降低成本，还能显著提升混凝土的性能和耐久性。矿物掺合料主要分为人造和天然两大类，根据其性质又可分为活性和非活性。在实际应用中，最常见的是活性矿物掺合料，它们与水泥发生化学反应，改善混凝土的微观结构。 **1. 常见的矿物掺合料及其性能** 1.1 **粉煤灰**：主要来源于燃煤电厂的飞灰，主要成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3，有时含有较高的CaO。粉煤灰虽胶凝性较差，但因其细度高，常作为混凝土的增塑剂，能提高混凝土的流动性和耐久性。 1.2 **矿渣**：由高炉矿渣快速水淬制成，主要成分包括SiO2、CaO和Al2O3。酸性矿渣的胶凝性不佳，碱性矿渣则有较好的凝胶性，通常选用碱性矿渣作为掺合料。 1.3 **硅灰**：电弧炉冶炼的副产品，主要成分是SiO2，粒径极小，具有高比表面积，可填充混凝土孔隙，增强其强度和耐久性。 1.4 **石灰石粉**：具有良好的研磨性，能改善水泥体系的级配，作为矿物减水剂使用，同时也能作为激发剂激发其他掺合料的活性。 1.5 **其他掺合料**：还包括沸石粉、高岭土粉、石英粉、稻壳灰等，这些物质可以依据特定需求进行选择。 **2. 矿物掺合料的作用与机理** 2.1 **作用效果**：矿物掺合料的使用可以降低混凝土成本，减少水化热，同时改善混凝土的力学性能、耐久性和工作性。 2.2 **作用机理** - **火山灰效应**：活性矿物掺合料与水泥水化产物中的Ca(OH)2反应，生成C-S-H和Af t，增强混凝土结构。 - **微集料效应**：细微的颗粒填充到混凝土孔隙中，提高结构致密度，提升强度和耐久性。 - **形态效应**：球形颗粒如粉煤灰，能改善混凝土的流动性，增强粘聚性和保水性，便于泵送施工。 **3. 掺合料混凝土的应用技术** 3.1 **激发剂的应用** - **物理激发**：通过再磨细提高比表面积，增加原子活性中心，加速水化反应。 - **化学激发**：添加特定化合物，促进Si-O、Al-O键断裂，促使粉煤灰参与水泥水化过程。 3.2 **激发剂的选择**：依据矿物掺合料的化学组成和工程需求选择激发剂，如钙硅比、早强要求等。物理、化学或复合激发技术应考虑经济性和施工可行性。 **4. 复合应用技术**：为了克服单一掺合料可能带来的问题，如早期强度下降、收缩增大，通常采用多种掺合料复合使用。注意颗粒级配和化学性质的匹配，以实现不同性质掺合料的协同效应，提高混凝土性能。 例如，实验表明，矿渣和石灰石粉的复合使用可以提高混凝土早期强度，而酸性和碱性、活性与惰性矿物掺合料的合理搭配对混凝土性能的提升有积极影响。因此，矿物掺合料的科学选择和优化配比是混凝土配合比设计的关键，对于提高混凝土的质量和经济性至关重要。