混凝土掺合料开发技术研究.pdf

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1、２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂混凝土掺合料开发技术研究１１１２吴群郑辉傅坚明郭亚超（１．衢州市建设工程质量监督站，浙江衢州３２４０００；２．北京宏鑫预拌砂浆混凝土有限公司）摘要：本文依据混凝土掺合料的特性，对掺合料应用技术核心问题和掺合料三效应进行了研究，并对混凝土掺合料开发的技术路线进行了探讨。提出在混凝土掺合料选材和开发中需要注意区分掺合料的主导效应问题，同时要更加重视掺合料的材料复合化，为高性能混凝土掺合料技术的发展提供一点借鉴。关键词：混凝土；掺合料；形态效应；活性效应；微集料效应；复合混凝土掺合料的使用不仅可以将工业废料或采相

2、互影响。矿废弃尾料转变成有价值的商品，而且可以降低生２．１掺合料的形态效应２产混凝土所需要的能耗并减少ＣＯ的排放量。所形态效应是形貌学上的特点，指掺合料粉料由以，无论从经济效益、社会效益还是环保意义来讲，其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配抑或从技术优势来讲，掺合料都是现代混凝土不可等物理性状所产生的效应。典型的：或缺的生态环境材料。随着大规模建设的进行和高①粉煤灰：煤粉经高温燃烧后形成的掺合料颗粒，性能混凝土应用技术的推广，业内常用的硅粉、矿绝大多数为玻璃微珠，这部分外表比较光滑的类球形粉、粉煤灰等掺合料渐渐地出现供不应求的问题。颗粒，由硅铝玻璃体组

3、成，尺寸多在几微米到几十微现根据多年的从业经验，仅从技术角度对混凝土掺米。由于球形颗粒表面光滑，故掺入混凝土之后能起合料的开发技术作一阐述。滚球润滑作用，这对于减少混凝土拌合物的需水量和提高混凝土拌合物的工作性具有积极作用。１技术核心问题②硅灰（属于一种偏硅酸盐，由平均直径为在水泥中掺入各种不同粒度分布的矿物质掺合０．１μｍ的极细球状颗粒组成）：硅灰颗粒一般以成块料，其技术核心问题就是获得水泥基材料的密实填的形式存在，降低混凝土及砂浆的流动性，增加需水充结构，改善混凝土的综合性能。量，但却对抗裂和防止离析有利。掺合料的这种不寻常的形态效应常常会影响其２掺合料的三

4、效应他效应的发挥，因此，应看作掺合料在混凝土中的第一个基本效应。任何一种掺合料，都具有形态效应、活性效应和微集料效应（填充效应），这三个效应共存于一体且１１９２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材掺合料与外加剂２．２掺合料的活性３．１选材掺合料的活性是指混凝土中掺合料的活性成分混凝土掺合料的选材范围较为广泛，只要符合［１］《建筑材料放射性卫生防护标准》的材料，理论上都所产生的化学效应，也就是通常说的火山灰反应：活性ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３与Ｃａ（ＯＨ）２反应，生成类似于水可以作为混凝土掺合料。就算是氧化钙、氧化镁等含量异常，造成复合胶凝材料安定性问题的，也可以泥

5、水化所产生的水化硅酸钙和水化铝酸钙等反应产在合理用量范围内与其他品种的掺合料复合使用。物。这些水化产物可作为胶凝材料的一部分起到增３．２区分掺合料的主导效应强作用。火山灰反应从水泥水化析出的氢氧化钙３．２．１活性效应为主导［Ｃａ（ＯＨ）２］吸附到掺合料颗粒表面的时候开始，一ａ．主要活性成分是活性ＳｉＯ２，而且玻璃体含量直可延续到２８ｄ以后的相当长时间内。较高的掺合料，一般对其中的不利因素加以注意即由于火山灰反应对湿度的敏感性比常规水泥更可。比如磷渣（化学成分如表１），应对其中有缓凝高，因此要充分发挥火山灰材料的总体效应，长时间的保湿养护是十分重要的。没有足够的保

6、湿养护，作用的Ｐ２Ｏ５含量加以限制；钢渣中含有大量的铁的氧化物，易造成安定性问题，则应对其含铁量加以限火山灰只能够起到非胶凝性填料的作用。制。２．３掺合料的微集料效应表１磷渣粉的化学成分（ｗｔ，％）掺合料的微集料效应（填充效应）是指掺合料中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之间，填充孔隙和ＣａＯＳｉＯ２Ｐ２Ｏ５ＡＩ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３Ｆ４７－５２４０－４３０．８－２．５２－５０．８－３．０２．５－３毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度的特性。①非活性掺合料微粒尽管只是填料的作用，但当然，在性价比合理的范围内，最好在粉磨时对粒度因在水泥浆体中分散状态良好，有助于新拌混凝土进

7、行一定的控制，与水泥粒度配合，在发挥活性效应和硬化混凝土均匀性的改善，也有助于混凝土中孔的同时也充分发挥其微集料效应（填充效应）。隙和毛细孔的充填和“细化”。ｂ．主要活性成分是Ａｌ２Ｏ３的掺合料，因其随ＡＳ２／②活性掺合料微集料效应除具有填料作用外，ＣＨ的比率及反应温度的不同，会生成不同的水化产还因生成类似于水泥水化所产生的水化硅酸钙和水物，一般不单独使用，而是考虑与其他掺合料共同作化铝酸钙等反应产物，明显地增强硬化浆体的结构用。比如Ｐｙｒａｍｅｎｔ水泥，含矿渣６％、粉煤灰１３％－强度。３５％、偏高岭土１０％（偏高岭土：无定型硅酸铝（Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２，ＡＳ

8、２）），早期强度、后期强