矿渣微粉品质差别及其对混凝土性能的影响.doc

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1、矿渣微粉品质差别及其对混凝土性能的影响[转贴2009-09-2813:01:02]  字号：大中小摘要：通过试验研究了不同品种矿渣微粉对水泥胶砂和混凝土质量的影响情况，在此基础上对作为掺合料使用的几种矿渣微粉的品质进行了分析及评述，指出矿渣微粉中外加的一些活性组分虽然能提高其检验时的某些指标值，但会对混凝土的质量造成不利影响，因此，从质量控制的角度来说，混凝土用户应该采用不掺其他组分的矿渣微粉。关键词：矿渣微粉；颗粒级配；混凝土耐久性0前言　　矿渣微粉是近年来新兴的混凝土矿物掺合料。等量或超量取代水泥时，不仅有较好的经济效益，还能显著地改善新拌混凝土的工作性、降低混

2、凝土水化温升速率，并可提高混凝土的抗腐蚀、抗渗透等耐久性能。　　鉴于其优异的技术经济性能，目前在长三角地区，矿渣微粉的生产和应用发展迅速，已成为商品　混凝土市场不可或缺的重要原料。自2002年至2005年，仅供应上海地区市场的矿渣微粉生产企业已增加到十几家。这其中有大型的专业矿渣微粉生产企业，也有从原小水泥厂闲置的粉磨设备转产而来的小型矿渣微粉粉磨站。但是，由于各生产企业的原料来源、工艺和设备的水平、生产能力、技术力量等差别很大，造成了市场上流通的矿渣微粉产品质量参差不齐。当前，矿渣微粉生产企业一般采用国标GB/T18046-2000进行质量控制，而在实际应用的过程

3、中，某些矿渣微粉生产企业为片面追求经济效益，在矿渣微粉中掺入其他未经试验研究及标准许可的外掺料、激发剂等，使这些掺杂的“矿渣微粉”在按照国家标准进行检测时，可以获得“优良”的检测结论，但实际应用时往往会造成混凝土强度波动大，新拌混凝土工作性能异常等问题，特别是混凝土后期强度出现倒缩及伴随而生的混凝土开裂，对混凝土结构的安全性和耐久性带来了很大的隐患，使用户的最终利益在不知情的情况下受到损害，严重影响了矿粉优异性能的发挥及其在商品混凝土中的推广应用。本文研究了不同矿粉的品质差别及其对混凝土性能的影响，旨在为各混凝土搅拌站合理选择矿粉时提供帮助，以避免不必要的损失。1原

4、料　　（1）矿渣微粉选用上海及周边市场销售的不同矿渣微粉产品，品种及主要物理性质见表1。表2为各矿粉的主要化学成分。　　（2）水泥宝山水泥厂42．5级普通硅酸盐水泥。　　　　　　　　2试验内容2.1矿粉活性指数　　采用矿渣微粉：硅酸盐水泥=1：1的比例，按照GB/T18046进行水泥胶砂强度试验，用同龄期掺矿渣微粉水泥和纯水泥胶砂强度的百分比表征矿粉活性指数，比较不同矿粉的品质差别。2.2混凝土试验　　　　以表3的混凝土配合比为基准，用不同矿粉等量替代部分水泥（替代率54．5%）进行混凝土试验。测定各混凝土的坍落度、不同龄期（3d、7d、28d、90d）抗压强度，研

5、究不同矿粉对混凝土施工性能以及早中期强度的影响。同时，分别用ASTMC1202电通量法测定各混凝土的抗氯离子渗透性能；用平板法测定混凝土的当量裂缝长度，评价不同矿粉对混凝土耐久性的影响。　　　　2.3微观检测　　用XRD分析不同矿粉的矿物组成，用SEM观察掺矿粉水泥浆体的水化相形貌变化，分析不同矿粉的品质差别及其对混凝土性能产生影响的内在原因。3试验结果和讨论3.1不同矿粉的品质差别　　（1）活性指数　　表4为不同矿粉的活性系数测定结果。可以看到，S1、S2、S3、S6矿渣微粉综合活性指数较好，胶砂强度发展比较均衡，特别是后期强度，掺入矿渣微粉的水泥胶砂表现出比纯水

6、泥胶砂更好的性能。而对于S4、S5矿渣微粉，尽管其早期胶砂强度发展较快，超过了S1的强度增长速度，但是在28d天后，强度上升就变慢甚至出现强度倒缩现象，说明其质量异常，推断其中可能掺有早强作用组分。　　　　　　图1为矿粉S1、S4、S5的XRD图谱，可发现，S1矿渣微粉X射线衍射图谱的特点是仅出现一个较缓的过渡峰，这和正常矿渣微粉的图谱是一致的。而S4、S5图谱中出现了结晶矿物的特征衍射峰，其中S4矿渣微粉中存在着明显的碳酸钙峰，可初步判断其中混和有少量磨细石灰石粉。S5矿渣微粉中则同时存在少量的石膏峰和硅酸钙峰，以及部分石英成分，判断其中掺入了石膏、硅酸盐熟料等活

7、性组分，这与活性系数试验结果一致。　　　　　　（2）不同矿渣微粉的组成及颗粒级配　　由表1数据可以知道，一般矿渣微粉比表面积控制在400~430m2/kg之间，而相对应的颗粒级配的特点是0~1μm之间的颗粒占总体积的17%左右，1~6μm之间的颗粒在25%左右波动，S4、S5矿渣微粉在0~1μm之间的颗粒占总体积分别达到29．8%和27．9%，1~6μm之间的颗粒也分别达到31．2%和30．1%，细粉含量明显偏高，而上文XRD分析已经发现S4、S5中掺入了其他物质，可进一步判断出其中加入的外掺料可能是一些易磨性较好的活性矿物。此外，在表2中，S4、S5矿渣微粉C