超细矿渣粉在混凝土中的应用

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1、超细矿渣粉在混凝土中的应用曲丽娜李培彦郭永智（济南鲁新新型建材股份有限公司山东济南250109）摘要：介绍了济南鲁新新型建材有限公司生产的超细矿渣粉的性能。.jyqk2/kg—2000m2/kg)超细高活性矿渣粉，成功代替硅灰用于高强高性能混凝土、油田固井、软土地基加固等领域，大大提高了混凝土的早期强度，而且产品成本较低，质量稳定，细度波动小，粒度分布符合傅立叶级配，与水泥混合使用能充分发挥微细料填充作用。1原材料及性能山铝PI.42.5水泥；济南鲁新P8000型超细矿渣粉；山东鹏程硅业有限公司硅灰；济南

2、鲁新S95矿渣粉；平度河砂，细度模数为2.6；Smm~25mm连续级配碎石；国内某企业粉状聚羧酸高效减水剂。超细矿渣粉的化学成分及物理性质见表1、表2。2配合比2.1试验采取以下基准配合比改变胶凝材料组成，研究硅灰和超细矿渣粉对混凝土主要性能的影响。试验基准配合比见表3。2.2具体配合比及实验结果见表43试验结果分析3.1硅灰和超细矿渣粉的掺量对混凝土强度的影响不同掺量的硅灰和超细矿渣粉对混凝土强度的影响如图1、图2所示。从图中可以看出：掺加5%的硅灰对混凝土3d和56d强度影响较为显著；掺加10%的硅灰

3、混凝土强度有所降低；掺加掺微米级超细矿粉对3d强度影响显著，且随着超细矿粉掺量的增加而增大；对56d强度掺加10%效果好于硅灰。3.2硅灰／超细矿渣粉掺量对混凝土耐久性影响将不同掺量硅灰与超细矿渣粉对混凝土耐久性影响如图3~图5所示。由图可见：硅灰及超细矿渣粉均能大幅度降低混凝土氯离子扩散系数，掺量在5%以内，超细粉的效果明显好于硅灰。掺量达到10%时，两者作用相当。掺入硅灰及超细矿渣粉均增加了混凝土的收缩，掺量在10%以内，超细粉引起的收缩小于硅灰混凝土。超细矿渣粉掺量在5%以内，大幅降低混凝土碳化深度

4、，5%以上对混凝土碳化深度影响不大。同掺量下，超细矿渣粉混凝土抗碳化性优于硅灰混凝土。4超细矿渣粉对混凝土其他性能的影响选取水胶比、砂率、P8000超细矿渣粉掺量三个因素，每个因素取三个不同的水平进行试验研究：水胶比取0.27、0.29、0.31三个水平；砂率取37%、39%、41%三个水平；超细矿渣粉掺量取10%、15%、20%三个水平。采用L934正交表，正交试验编号和因素水平见表5。根据表5计算获得每个试验号的配合比，外加剂都按，胶凝材料的1.5%掺入，计算结果见表6。按上述配合比制作混凝土试块，每

5、组试验制作3个试块，试块尺寸为150mmx150mmx150mm，每组试验的混凝土坍落度、强度等性能取3个试块的平均值。各组试验所得混凝土性能见表7。从表7的试验结果中可以看出，单位用水量不变时，砂率、超细矿渣粉掺量和胶凝材料的用量对混凝土工作性影响不大，而且坍落度值都能满足设计要求，但对强度有影响。下面用极差分析的方法分析28d抗压强度的影响因素，找到主因和次因，最终优化出最佳配合比。极差分析计算过程见表8。由表8中的极差分析可知，在混凝土28d抗压强度影响因素中，水胶比是主要因素，超细矿渣粉掺量次之，

6、砂率影响最小。经直观分析和9组试验的结果可知，A4结果最好。作为该次试验优选和配合比，即水胶比为0.29，砂率为37%，超细矿渣粉掺量为10%。5工程推广从前期实验数据上看，超细矿渣粉混凝土与硅灰混凝土综合比较具有较强优势，应在国内外市场大力推广。高速铁路轨道板领域：已用于京沪高铁四标段、六标段、哈大高速铁路、沪杭、宁杭、沪宁城际铁路，有效解决了轨道板生产中遇到的早期强度不足、外观差、易产生微裂纹和断板等诸多问题。超高强混凝土领域：广州珠江新城西塔项目（国内第一、世界第六高楼，楼高432米，在400米处使

7、用Cl00超高强泵送混凝土，使用微米级超活性矿渣粉有效解决了强度问题和粘聚性问题）、青岛胶州湾海底隧道早期支护C35喷射混凝土二标。油田、煤矿固井领域：大庆、东营、南阳固井项目及郓城千米竖井工程。在耐磨地坪、混凝土井盖及保温砂浆、特种砂浆等领域也有了初步推广。..