大掺量矿物掺合料对混凝土性能的影响

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发布时间：2021-09-08

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大掺量矿物掺合料对混凝土性能的影响
Effect of High Volume Mineral Admixture on Concrete Performance
王静静。，武斌z，刘高凯
1．烟建集团有限公司混凝土分公司，山东烟台264000；2．济南大学建筑材料制备与测试技术山东省重点实验室，山东济南250022
摘要：采用不同掺量的粉煤灰和矿粉配制混凝土，并对配制的混凝土的工作性能和力学性能进行分析。结果
显示，掺加矿物掺合料可以提高混凝土的工作性能，但会降低混凝土的早期强度，后期强度会继续发展，
当双掺20％粉煤灰和30％矿粉时效果最好。
关键词：掺合料；粉煤灰；矿粉；混凝土
中图分类号：TU528．041 文献标志码：A
0 前言
矿物掺合料是在混凝土搅拌过程中加入的、具有一
定细度和活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能(特别
是耐久性能)的某些矿物类产品，又称矿物外加剂。其
主要特征是磨细矿物材料，细度比水泥颗粒小，主要用
于改善混凝土的耐久性和工作性能，已成为混凝土继外
加剂后的第6组分。粉煤灰和矿渣微粉是混凝土常用的
矿物掺合料，能有效改善普通水泥混凝土的工作性和耐
久性等⋯。
粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟
道排出、被收尘器收集到的物质，以硅酸盐和铝硅酸盐
为主。颗粒粒径主要分布在0．5 300 m的范围内，大部
分在45 m以下，平均粒径在1O 3O r／l[ 。粉煤灰因其
物理化学性质具有以下三种效应，(1)火山灰效应：粉
煤灰中含CaO很少但含有大量的活性si0，和A1，0 ，它们
既无独立的水硬性，也无潜在的水硬性能，它们的活性
能在常温下被水泥水化时析出的Ca(OH)，激活，和它产生
二次反应(火山灰反应1，生成具有胶凝性能的水化硅酸
钙和水化铝酸钙。(2)形态效应：粉煤灰在高温燃烧过
程中形成的粉煤灰颗粒，绝大多数为玻璃微珠。由于粉
煤灰的颗粒较小，能在水泥颗粒之间起到“滚珠”作用，
使水泥浆体的流动性增加。(3)微集料效应：微细颗粒
均匀分布在水泥浆内，填充毛细孔，改善混凝土孑L结构
和增大密实度的效应。混凝土中掺人适量的矿物掺合料
混合均匀之后，粉体的颗粒级配更为合理，密实度提高[3-4]。
矿粉为矿渣，是由炼铁时排出的处于融溶状态的炉
渣经急速水淬而成。它含有大量的CaO(35％ 48％)，并
含有活性si0，和AI，0 。它们本身无独立的水硬性，但在
CaO、CaSO 的作用下，其潜在的水硬性可以被激发出来，
产生缓慢的水化作用[5-61。由于矿渣的化学成分比较稳定，
用作辅助胶凝材料或部分替代水泥用于建筑工程是矿渣
利用的主要方式。
1 试验材料与设备
1．1 试验材料
水泥：烟台山水P．042．5R水泥，物理化学性能见表
1和表2。