高性能混凝土掺合料综述

《高性能混凝土掺合料综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高性能混凝土掺合料研究综述摘要：高性能混凝土掺合料已是高性能混凝土的重要组成部分，将其直接掺入混凝土中，该技术已经较为成熟，并广泛应用。本文着重介绍了矿物掺合料的作用效果和机理，对混凝土性能的影响以及当中存在的问题并提出些自己的看法。关键词：掺合料；作用机理；混凝土性能0引言随着混凝上科学技术的快速发展，其性能由单一的高强度向高性能(强度、耐久性)化方向发展，混凝上的配合比由原来的水泥、砂、石子、水等四组分向现在的水泥、掺合料、砂、石子、水、减水剂等六组份方向发展。近年来，利用活性矿物掺合料配制混凝土是

2、近年来该领域研究的热点之一。掺合料的掺入可降低混凝上温升，改善混凝上工作性能，增进后期强度，并可改善混凝上的内部结构，提高抗腐蚀能力；而且可以节约能源和资源，有利于环境保护。1国内外研究现状目前国际标准化组织及大多数国家根据掺入制造时外掺物掺人时间，掺入主要的作用的不同把外掺物分为化学外加剂(additive)和矿物外加剂(addmixture)同时还专门把水泥制造过程中掺入的工艺外加剂(Additive)和大量使用的水泥混合掺合料(cementaddmixture)如矿渣(slag)、粉煤灰(fly—

3、ash)等区分开来。其实一直以来掺合料悄悄逐渐在混凝土技术中应用开来，在不同时期，人们在混凝土中加入掺合料目的是不同的。在20世纪50、60年代，我国水泥产量较低，而且品种比较单一，水泥本身的掺合料量较少，人们在拌制混凝土时常常用一定数量的掺合料来代替水泥。在20世纪70、80年代，由于对混合材认识水平的提高，在水工、大型建筑物的基础等一些大体积混凝土中加入掺合料是为了降低混凝土的水化放热量，减少温度裂缝。90年代以后，人们对混合材的认识有了很大的转变，不再把一些工业废渣看成是混凝土的掺合料，而把它们看

4、成是混凝土中必不可少的改性材料。掺合料的品质有了很大的提高，掺合料的掺量也有较大幅度的提高。同样，从20世纪80年代起，我国对混凝土掺合料研究也逐渐重视起来，2005年《混凝土用矿物掺合料应用技术规程》作为天津市地方工程标准，2009年11月7日,“全国混凝土外加剂与掺合料应用技术交流大会”在济南召开，中国混凝土与水泥制品协会会长徐永模指出,混凝土行业的发展,要在加强自主创新能力,提高混凝土性能以及大力推动绿色环保、节能减排等方向进行努力，报告主要内容为多组分掺合料对改善混凝土性能的研究成果。此外，20

5、10年2月石家庄市建筑协会混凝土专业委员组织石家庄建工集团等企业开展混凝土粉煤灰-矿渣粉掺合料应用技术的课题研究，明确指出采用矿物掺合料来改善混凝土性能是一项重要技术措施，并编制了《混凝土粉煤灰-矿渣粉掺合料应用技术规程》。综上所述，混凝土掺合料的研究应用越来越受到国内外研究者的关注，已经取得了较大的研究成果。2常用矿物掺合料简述2.1粉煤灰粉煤灰又称飞灰，主要来自于燃煤电厂排放出的粉尘，是一种颗粒非常细以致能在空气中流动并被除尘设备收集的粉状物质。粉煤灰的主要成分为si02，AI2O3，以及少量FeO

6、、CaO、MgO等，有些时候含有比较高的CaO。粉煤灰外观类似水泥，胶凝性差，是目前用量最大的混凝土掺合料。2.2矿渣粒化高炉矿渣是溶化的矿渣在高温状态迅速水淬而成。矿渣的主要化学成分为Si02、CaO、Al2O3。矿渣有碱性、酸性和中性之分。酸性矿渣的胶凝性差，而碱性矿渣的凝胶性好。因此，矿渣微粉应选用碱性矿渣。2.3硅灰硅灰是电弧炉冶炼金属或硅铁合金时的副产品。硅灰的主要成分是Si0：一般占90％以上，绝大部分是无定形的氧化硅。硅灰很细，用透气发测得的硅灰比表面积为3．4—4．7m2／g，用氮吸附法

7、测量，一般为18—22m2／g。2.4石灰石粉石灰石粉具有比熟料易磨性好的优点。合理的掺量在水泥体系中能改善整个体系级配，在应用过程中能起到矿物减水的作用，也可作为激发剂使用。2.5其他矿物掺合料矿物掺合料还有沸石粉，高岭土粉，石英粉，稻壳灰等，其主要成分为SiOz。3作用效果及作用机理3.1作用效果在混凝土中加入适量的矿物掺合料，可以部分替代，降低工程成本，减小水化热的危害，对混凝土的力学、耐久性、工作性均有改善。3.2作用机理1)火山灰效应(活性效应)：粉煤灰中的SiO2、Al2O3等硅酸盐玻璃体,

8、与水泥、石灰拌水后产生碱性激发剂Ca(OH)2发生化学反应,生成水化硅酸钙等凝胶,对砂浆起到增强作用。粉煤灰的活性效应就是指粉煤灰活性成分所产生的这种化学效应。如将粉煤灰用作胶凝组分,则这种效应自然就是最重要的基本效应。粉煤灰水化反应的产物在粉煤灰玻璃微珠表层交叉连接,对促进砂浆或混凝土强度增长(尤其是抗拉强度的增长)起了重要的作用。2)微集料效应：矿物掺合料粒径很小，如硅灰达到纳米级别，未水化的颗粒可以填充到水泥石或水泥石与集料界面处孔隙