超細礦渣粉在混凝土中的作用及應(yīng)用范圍

1、超細礦渣粉（或超細粒化高爐礦渣粉）是指符合國家標 準用于水泥中?；郀t礦渣GB/T203-1994規(guī)定的粒 化高爐礦渣，利用立式磨粉機或歐版磨粉機（或添加少 量石膏一起粉磨）可達到相當細度且符合相應(yīng)活性指數(shù) 的粉體。一、超細礦渣粉在混凝土中的作用1改善混凝土 的微結(jié)構(gòu)。主要是通過改善混凝土細微顆粒的級配，即 改善粉體材料在混凝土中的粒度分布，產(chǎn)生密實堆積填 充效應(yīng)，使混凝土的孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化，即大孔數(shù)量減少，小 孔數(shù)量增加，平均孔徑降低，分布更為合理；空隙率降 低，特別是水泥水化產(chǎn)物之間的空隙，微結(jié)構(gòu)更為密實。2.降低混凝土的拌合用水量（特別是游離態(tài)有害水的含 量）。水泥的完全水化僅僅需要一小部分水

2、，混凝土中 的大部分水是為了滿足其工作性而引入的。我們稱之為 游離態(tài)有害水。在混凝土施工和硬化中僅僅有一小部分 游離態(tài)有害水可能會通過空氣蒸發(fā)和模板滲出，但是大 部分游離態(tài)有害水會在混凝土硬化后形成較大的空隙， 從而給混凝土結(jié)構(gòu)造成了永久的傷害。當混凝土的孔結(jié) 構(gòu)優(yōu)化、空隙率降低時，其游離態(tài)有害水的含量可相應(yīng) 降低。3.改善混凝土拌合物的和易性。由于超細礦渣粉是 細微球狀體，其表面光滑，且性能穩(wěn)定，在混凝土中能 夠起到一種類似于標準規(guī)定：混凝土中心溫度與表面溫度的溫差不得超過 25°Co在混凝土強度一定的情況下，摻加超細礦渣粉軸承的微珠潤滑作用，減少了摩擦阻力，有效改善了混 凝土拌合

3、物的和易性（即流動性、黏聚性、保水性等）。 混凝土拌合物的和易性好，則坍落度經(jīng)時損失小，工作 性好（可泵性等）。4.提咼混凝土的強度。其一是改善混 凝土的微結(jié)構(gòu)，增加密實度，以提高混凝土的強度。其 二，超細礦渣粉中含有豐富的活性SiO2等，能夠與水泥 的水化產(chǎn)物Ca （OH） 2進行二次水化反應(yīng)，生成密實度更 高的硅酸凝膠。5.降低混凝土的水泥用量和水化熱。國家，可大幅降低水泥用量。同時可推遲熱峰的出現(xiàn)時間。6. 提咼混凝土的抗?jié)B性。7.提咼混凝土的抗凍性。大量研究 表明：混凝土的膠凝材料用量、水膠比、引氣性能等是 影響混凝土抗凍性的主要因素。混凝土水膠比大時，其 游離態(tài)有害水多，硬化后內(nèi)部孔

4、結(jié)構(gòu)差、空隙率大，則 受凍融循環(huán)破壞的幾率大。當在混凝土中引入大量的、 細微的、均勻的氣泡時，這些細微氣泡即細微空間可以 作為體積膨脹的“緩沖閥”，降低和避免其他物理和化 學反應(yīng)引起的破壞。經(jīng)試驗表明，摻入超細礦渣粉的混 凝土，其抗凍性明顯高于普通混凝土。8.提高混凝土的抗 裂性。混凝土在硬化過程中，由于化學減縮、冷縮和干縮等原因 會引起體積收縮，其收縮值為自生體積的0.04%左右。這 些收縮會給混凝土的體積穩(wěn)定性帶來很大的危害。經(jīng)試 驗表明，摻入超細礦渣粉的混凝土，會產(chǎn)生適度的微膨 脹。在鋼筋和骨料的約束下，可產(chǎn)生一定的預壓應(yīng)力， 以抵消混凝土在硬化過程產(chǎn)生的拉應(yīng)力，補償部分水化 熱引起的溫

5、度應(yīng)力，減少和避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。9.提 高混凝土的耐腐蝕性。超細礦渣粉中含有豐富的活性 SiO2等，能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca (OH) 2進行二次水化 反應(yīng)，從而降低了混凝土硬化后水泥膠體與SO42-反應(yīng)生成鈣磯石的機會，一定程度上抑制了SO42-等離子 的侵蝕破壞。這種鈣磯石，由于體積膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力受 到了硬化后混凝土的約束，因此，其破壞力最強。另外， 超細礦渣粉的摻加減少了水泥用量，即減少了水泥引入 的堿含量，從而降低混凝土發(fā)生堿-集料反應(yīng)的破壞的可 能性。10.延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。Mehta （美特） 整體論模型指出：“一個不透水但存在微裂縫且多孔的 混凝土T經(jīng)侵蝕冷熱循環(huán)、干

6、濕循環(huán)T混凝土結(jié)構(gòu)微裂縫 增加、相連T水的滲入，有害物質(zhì)侵蝕T混凝土膨脹、鋼 筋銹蝕、堿骨料反應(yīng)、水結(jié)冰、硫酸鹽侵蝕使混凝土強度和剛度降低T開裂破壞與整體性喪失?！被炷恋?不透水性是任何物理、化學破壞過程中的第一道防線。 因此，超細礦渣粉在混凝土中的應(yīng)用對混凝土的可持續(xù) 發(fā)展，即節(jié)約利用混凝土原材料，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久 性有著非常重要的意義。二、超細礦渣粉的最佳應(yīng)用范 圍高強度等級混凝土。配制C50混凝土，采用目前的水 泥有相當?shù)碾y度。那么，配制C60、C70甚至C80混凝土， 就必須摻加超細礦渣粉及高性能外加劑才能夠完成。2.大 體積混凝土。可以降低水泥用量和水化熱，推遲熱峰的 出現(xiàn)時間，有效地防止諸如裂縫等問題。3.除了上以凝可混，而且關(guān)系 的大