矿渣混凝土的力学性能和耐久性试验研究 李嘉琳 (广东省水利水 电科学研 究院 ，广东省水利重点科研基地 ，广 东 广州 510635) 摘 要 ：为 了推广应用矿 渣混凝 土，采 用等量取代水泥 的方 法，研究 了 30％和 60％矿 渣混凝 土的力 学性 能和耐 久性 能 ， 并与 空白混凝土进行对比。研 究表 明 ，矿渣 混凝 土早期 强度 比基准 混凝土低 ，且随掺 量增 加 ，强度 降低 ，具 有 线性 关 系。但 随着龄期增 长，矿渣混凝土强度增长更快 ，可以赶上并超过基准混凝土。矿渣混 凝土 28d抗渗性 和抗氯 离子 渗透 性优 于基准混凝土 ，其掺量越 大，作 用越 明显 。 关键词 ：矿渣 ；混凝土 ；力学性能 ；耐久性能 中图分类号 ：TV42 3 文献标志码 ：B 文章编号 ：1008—0112(2014)05—0067—04 矿渣是炼铁的废渣 ，经水或空气急冷处理成为粒 状颗 粒 ，称 为 粒 化 高 炉 矿 渣 ，其 主要 化 学 成 分 为 SiO2、A1203、CaO、MgO等 。经水淬 急冷后 的矿渣 ， 其玻璃体含量多，结 构处在高能不稳定状态 ，潜在活 性大，经磨细才能使 其潜能得以充分发挥。粒化高炉 矿渣经干燥 、磨粉达到适 当细度的粉体称为矿渣粉 。 矿渣粉用作混凝土掺和料 ，具有比粉煤灰更高的活性 ， 而且品质和均匀性更易保证，掺人混凝土中不仅可以节 约水泥、降低胶凝材料的水化热，而且可以改善混凝土 的某些性能，如显著提高混凝土的强度，降低混凝土的 绝热升温，提高其抗渗性及对海水、酸及硫酸盐等的抗 化学侵蚀能力，具有抑制碱 一骨料反应效果等 J。 矿渣的 CaO、MgO含量 比其他掺和料要高。SiO： 与 A1，0 的含量影响矿渣中玻璃相 的含量 ，并决定矿 渣水硬活性。矿渣粉的活性用碱度 b来评定 ： 6：—CaO +MgO— +A1203 (1) SiO u一 ． ＼‘／ 当 b>1．4时，矿渣粉的活性较高。 玻璃相中存在着两相结构 ，一种为连续相 ，另一 种相呈球状或柱状并均匀分散于连续相中。通过电子 探针元素分析可知，连续相含钙较多 ，球状和柱状相 含硅较多。由于富钙相是 连续 相 ，富硅 相是分散相 ， 在矿渣玻璃体中 ，富钙相相 当于胶结物 ，维持整个矿 渣玻璃体结构的稳定。当富钙相在碱性介质中与 OH一 迅速反应而溶解后 ，矿渣玻璃体解体 ，富硅相逐渐暴 露于碱性介质中 ，与 OH一反应。我国的水淬矿渣的碱 度为 1．8以上 ，玻璃化率在 98％以上 ，所以这种矿渣 很适宜做水泥的掺和料 。本文对 大掺量矿渣混凝土的 抗压强度 、劈裂抗拉强度 、抗折强度 、抗 渗性 能和抗 氯离子渗透性等性能进行了系统的研究。 1 试验 用原 材料 采用以下试 验用 原材 料 ：韶 钢嘉 羊公 司生 产 的 $95级矿渣粉 ，其物理性能见表 1；广州水泥厂生产 的 P．II型硅酸盐水泥 ，其强度等级为 42．5R、物理力学 性能见表 2；花 岗石碎石 ，规格 为 5—20mm 和 2O一 40mm，其物理性 能见表 3；河砂 ，其物理性 能见表 4；减水剂为 TL一400高效缓凝减水剂 。

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