礦渣微粉作用機理

1、礦渣微粉作用機礦渣微粉作為制備高性能混凝土的主耍組成部分.U被廣泛應則丁業(yè)化牛產(chǎn)中.一般而言,礦這誡粉由于比表面積大、活性強.可以減少混凝土中的孔隙年、改善孔蠟構及分布.從而改善涮凝土的性能.但超細粉的細度和境充功能和S5性的定盤關系，仍然沒有看到更多的報道口總休而言礦渣微粉的活性指數(shù)隨著礦渣比表面積的増人而增強.另外.當?shù)V渣微粉的比表面積大于600平方米/公斤時ifi氣性測fi可能會導致較大的測S誤蚤列*所以測試結JK的ES性校塾*就作用機理而肓，il過對礦iS微粉怖研究及便用時到了世基木餡険型和結論，這將對礦渣微粉填料的使用效果分析具有一定的實際意義.另外.也可以通11使用相關的水化凝膛模

2、熨理論與曠渣鍛粉粒度大小及分布相結含對W済徴粉與水泥的化學作用進檸宦量研究.41礦渣微粉的填充效應俺化保擬上漿體的性能和K泥混淀上密度密切相關.良性塡充效泉的超細粘末.使粉末達到醤密堆積.由于影響水泥粉體孔隙率的因索是冬方面的.雖然可以采用孔隙度計算理論對粉末的孔隙度進行計焙，但是由于工程施工過程的不確定性和許當壽數(shù)的不可知性.不便理論計算并且計算誤差牧大.實際上.對礦渣m粉的細度fii比表面積的大小廿埴充效應的影響井不能完全用理怨的模式進h理論仆析.因此.診頂II采用實輕村比方壯來確運罰型應用及礦渣微粉細麼的確定£4-1RairaeldaS中扎際覃變代氓悴用積慶序孔腺車（%）1lr

3、0.259420414r020703D225r0.190040177r01.58050llfii0.149060025r00390Hosrfield模型假定所仃的枳累顆粒対球畛根據(jù)的編加JS序.分別稱為球、2球*弓球4球、5球和6球。同時添加球休的直徑是相同的.井沒有考慮細粒子相互作用的妙響i；K為的球1次，扎隙t-®25.94%,然后在2球孔添加町容納汕大的球，其*禪昱00414.粉的孔瓊率是1070嗚.依次埴充，得到的結31顯示在表按JUHosrefidl式理論,在粉料系統(tǒng)中如呆顆粒的大小匹配比例適當.枳累合理可以使粉料系統(tǒng)中的幾隙率降低到理想化的水半1361假設粉體顆粒的平均粒

4、徑為第四次堆積的粒度.則粉體的平均粒徑為00414d的超細粉.它可以充入粉體顆粒堆積之何存在的毛孔.如果超細粉體平均粒徑為00225d的顆粒，它不僅可以境補到L孔.也可到2洞充滿孔隙，以進一步降低孔隙率。時然.水泥及礦渣粉不是等于胃徑的球體，而是一個連續(xù)分伯的粒徑粉末，但在統(tǒng)計慮義匕，蘆著比表面積的增加,粉末可有效地填充到空隙中。此外，作為表征粉末顆粒大小的重要參數(shù)特點的平均粒徑.仍然被廣泛使用因此，確定超細粉的細度模型仍然仃一定的意義。本次實驗中采用的粉體的比衣向積是300平方米/T克，顆粒平均粒能為231微米，所以能夠完成一次填充和二次填充顆粒的平均粒徑分別是：£=0414心=0

5、414x23.1=9.56“刃2=0.225血=0.225x23.1=520“刃相比Z卜，礦渣比表而積為500平方米/千克和800平方米/千克的微粉,將會更參的埴充到水泥空隙中.可以仃效地減少混凝土的幾隙率-41.2實現(xiàn)最緊密堆積顆粒粒徑的分布在具仃連續(xù)分布的實際水泥粉末中.顆粒Z何的空隙塡充是個無規(guī)律的隨機填充，不只是為了填補粗顆粒Z間的間隙，所以實除情況要狂雜得多.該行業(yè)使用的RRSB方程來描述研曆粉粒度分布，但方程來描述超細粉時往往會出現(xiàn)偏差旳因此本次測試使用的是實際測雖粒度分傷的方法。為了研究粉體達到皿緊密堆枳時顆粒的粒徑分布.顆粒粒度連續(xù)分布的但導者Andresen提出如下方程：U(

6、)=100(/1)"(1)其中.U(d)-顆粒粒徑小Fd的部分所山的質(zhì)雖分數(shù)：n-顆粒分布模數(shù)：山一所研究的顆粒體系中雖人顆粒的直徑.很據(jù)Andresen衍出的結論：孑種顆粒分傷中的孔隙率隨方程中顆粒分布模數(shù)n值的減小而降低.當顆粒分布模數(shù)減小到n=1/3時，孔隙率具有最小值而當顆粒分布模數(shù)n值繼續(xù)減小時，孔隙率不再發(fā)生變化。方程是顆粒質(zhì)雖的累計百分數(shù).當對顆粒的分布求粒徑d的一階導數(shù)時.就可得到粒徑分布的微分質(zhì)量百分比.即，dU(d)100ad4+3"i丿水泥和礦渣超細粉顆粒大小分布由式(1),(2).顯示了最緊湊的粉末進行了比較(4-L4-2).圖41中曲線1表示的是累

7、枳質(zhì)量分布的粉體中實際的顆粒組成，曲找2代表的是達到最緊密堆積的的粒求.4-2中曲線1,2分別表示實際水泥組分，曠渣細粉粉末粒度分布曲線.3是顯緊密的粉末分布。圖4-1分體顆粒累il粒徑分布曲線側(cè)4-2粉體顆粒微粉粒徑分布曲線1-水泥實際組粉1水泥實際組粉.2.礦渣微粉2.達到垃緊密iff積的微粉3.斌緊淪境積的微粉圖4-1顯示.在實際水泥粉體中細熾卜詢含量較少，這是住單一的水泥粉體中無法實現(xiàn)赧緊密堆積的上耍原因，這和水泥宏觀的狀態(tài)是一致的。作為水泥粉體中粒徑小于00225clo的顆粒和直徑介于何的顆粒，可分布到do顆粒之間，并進入-個三角形的洞和四個角落的孔完成填充,所以這是造成該兩部分?？?/p>

8、隙率減少的主耍因索。為了實現(xiàn)顯緊湊的堆枳，血増加典白分含屋.B4-2顯示,最緊湊的曲線和粗、細粉末粒度分布的曲線有4個交點.即AB.C,D.A、B和C、D粗.細兩個粉的理想曲線，可以通過兩種粉末混合的中間值獲得,但混合結束后，粉末仍不能達到所需的顆粒大小分布的緊密堆枳,其原因主耍表現(xiàn)在以下三個方而：(1) 在A點粒度以前的超細顆粒所占的質(zhì)址分數(shù)較少:(2) 處于B、C點粒度Z何的中等大小的顆粒所占比更較大:(3) 顆粒人小在D點粒度以麻的粗顆粒所的比例較小。從上面的結果看出,粉體的平均粒徑越小,曲線1與2之輒的水平距離差距越人，A與C、B號DZ何的距離也越人，混合后的粉末顆粒接近'緊密

9、堆枳，而粉體顆粒的直徑范圍應滿足式(2)的條件規(guī)定,必耍時可通過篩f篩出參余的介質(zhì)粒徑.加入硅粉非常軸細粉補充以前的細顆粒的比例,以及在D后的顆粒含圮的壇加。但也應該看到.較小的顆粒有很強的吸附.造成的粒子何的相互作用團聚.粒徑越小,聚集更為明顯,這樣的粒子大多不能單獨存在.任水泥漿攪樣的過程中,由于產(chǎn)生了剪切、對流、傳導和宏觀的位移,在使用外加劑的過程中，便細顆粒更加容易分敬,從而使超細微粉填充效果進一步加強,孔隙度降低、孔隙結構更加趨于合理.最終使砂漿和混凝土構件中的幾隙結構得到改善4上礦渣微粉的反應活性礦渣微粉的反應活性|»著顆粒比表面枳的増大而增強.采用礦渣微粉的目的就是充分

10、利用微粉的活性，加強礦褲與水泥的反應過程。礦橫傲粉的活性分為內(nèi)在活性和誘導活性兩種情況.內(nèi)在活性是由礦詵術身的化學組成和礦物結構決定的而誘導活性是由礦渣的比表面積決定的,礦渣越細比表而枳越大,其誘導活性就越強冏.在實際使用中應根據(jù)不同的使用環(huán)境及使用要求.選用不同組成及粒度的礦渣微粉。礦渣的內(nèi)在活性高爐礦渣是由孑種械、鹽等礦物成分構成.存在硫酸鹽類激發(fā)或硫酸鹽類與其它組分產(chǎn)生的復合激發(fā)反應，形成低鈣的水化硅酸鈣凝膠以及相應的反何產(chǎn)物0由于水化硅酸鈣凝膠顆粒小、比表而枳大與細骨料的粘附性好,不僅增加水泥的結構強度,而且能夠減小混凝上的孔隙度.從化學組成的角度提高礦漬的活性,這一活性可以被稱為內(nèi)在

11、活性。礦渣微粉誘導活性礦渣的活性和其比表面枳大小密切相關.微粉的比表面積越大其活性越強。礦渣活性指數(shù)與比表面積大小之何的關系可進行定量分析.但是.顆粒的形狀、比表而枳的大小、顆粒外表面特征、形成條件及其它因素都將形響到礦渣的活性O當粉體的比表面積大F600平方米/千克時,對混凝土透氣性的測址可能會導致較大的誤差剛礦渣微粉的水化模型如圖4-3所示.顆粒的水化程度可根據(jù)水深h和顆粒直徑d的關系通過以卜公式的計算:對F顆粒狀的粉體體系而育.如果顆粒的粒徑為d的顆粒所占的比例為P“則在某一顆粒的水化深度為hi時.顆粒休系中的總水化程度為143451：額粒水化反應模型式中wmf介jdifiid«

12、;iZ間的顆粒所/的門分數(shù):色是粒的粒徑介F4和mi的顆粒的水化程度:d為顆粒的粒徑介F4和dpZ何的顆粒的平均直徑hi為水化深度:（廠二4+4+17由方用（3）、（4）址甲說遞減旳數(shù).在水化深度山淀的情況卜水泥的水化嗖隨粉體粒於的減小而増人，也就是說礦渣徽粉的誘導活性將隨粉體比表面積的增大而增加.（1）采用實驗小懶研磨得到了比表面枳分別為300m2/kg、4OOm2/kg.500m'/kg、600m'/kg、TOOm'/kg、800m:/kg六種細度的"渣粉.紳測疋發(fā)現(xiàn)不同比表而枳的粉體其顆粒組成是完全不同的.（2）摻加不同比衣血積的礦渣水泥漿體的流動性能不同o（3）不同細礦渣粉的比表面積,對28夭的水泥強度有較大彩響,較大的比&血積混介試件強度増加但不同比衣Ifii積的增長速度，從300m2/kg-400m2/kg.增長速度大。在600m2/kg礦渣超細粉試塊強度增加延遲.（4）摻j超細礦粉使混凝土孔隙結構優(yōu)化.（5）混有超細礦渣粉水泥混凝土強度高,結構突變等優(yōu)良特性.（6）不同比表rfri積的細礦渣粉與水泥攪拌可以產(chǎn)生不同等級的混凝土制品產(chǎn)品綜合考慮礦渣微粉的研磨成本和微粉在混凝土中所起的作用,礦渣微粉在T.業(yè)生產(chǎn)中的最住:粒度指標為比表面積400-