超细矿渣对低品质水泥性能的改善效果.pdf

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1、第33卷第3期电子显微学报Vol_33．No．32014年6月JournalofChineseElectronMicroscopySociety2014-03文章编号：1000-6281(2014)03-0241-05超细矿渣对低品质水泥性能的改善效果王志刚，李鑫，王强，刘数华(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072；2．清华大学土木工程系，北京100084)摘要：在低品质水泥中掺15％或25％超细矿渣组成复合胶凝材料，将用该复合胶凝材料配制的混凝土与用普通水泥配制的混凝土进行性能对比研究。结果显示：超细矿渣能够明显改善低品质水泥的性能，且超细矿渣掺

2、量越大，性能改善效果越明显；用复合胶凝材料配制的混凝土的强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能达到或超过用普通水泥配制的混凝土。掺超细矿渣的复合胶凝体系硬化浆体的后期微结构非常致密，超细矿渣所起的化学作用明显。关键词：水泥；超细矿渣；强度；渗透性；碳化中图分类号：TU528．01；TG115．215．3；TU502文献标识码：AdoJ：10．3969／j．1000-6281．2014．03．008现代混凝土结构越来越重视耐久性问题，因此身的活性，也取决于水泥水化生成的碱性环境。以耐久性为主要指标的高性能混凝土在工程中得到因而，要改善低品质水泥的性能，应该尽量选择使了广泛的应用J。从配合

3、比的角度而言，影响高性用活性更高的矿物掺合料。总体而言，矿渣的活能混凝土耐久性的因素很多，原材料品质是最直接性高于粉煤灰，但目前国内普遍采用的$95或的因素，其中水泥的品质尤其突出。因此，高性能混S105级矿渣主要用做普通水泥的掺合料，从理论凝土的制备通常选用优质水泥作为胶凝材料。但由上来讲其改善低品质水泥性能的效果不明显。矿于工程条件的限制，有些情况下难以获得优质水泥，渣的活性与其细度密切相关，通过将矿渣进一步例如我国目前在非洲承担的土木工程施工项目，往磨细能够明显提高其活性’，本文选用超细矿渣往要从国内运输优质的水泥到施工现场，水泥在现作为矿物掺合料，探索超细矿渣对低品质水泥

4、性场的存放时间有时超过半年甚至一年。众所周知，能的改善效果。随着存放时间的延长，水泥的品质逐渐降低，当环境原材料与试验方法的湿度较大时，水泥的品质降低幅度更大。目前我国水泥的细度较高，cA的含量较大J，这导致水泥水泥为P．042．5普通硅酸盐水泥，比表面积为的早期活性很高，同时也导致其在存放过程中活性356m／kg。两种水泥均为袋装，其中水泥A为刚出损失更快。厂的水泥，水泥胶砂的3d和28d抗压强度分别为在混凝土中大量使用矿物掺合料是现代混凝23．2MPa和48．1MPa；水泥B为在库房存放半年土的一个重要特征J，常用的矿物掺合料包括矿的水泥，水泥胶砂的3d和28d抗压强度分别为

5、渣、粉煤灰等。使用矿物掺合料既能够大量消耗15．1MPa和37．2MPa。超细矿渣为磨细高炉矿渣工业固体废渣、降低混凝土的成本，也能够改善混粉(800目)，最大粒径为19m，图1是超细矿渣粉凝土的某些性能，例如改善工作性、降低混凝土早的微观形貌图片，可以看出绝大部分矿渣颗粒的粒期温升、降低混凝土的开裂风险、改善混凝土的耐径小于1Om。久性等J。值得注意的是，在掺矿物掺合料的水试验设计了2组强度等级的混凝土，其中M1～泥基复合胶凝体系的水化过程中，矿物掺合料的M4的水胶比为O．48，砂率为0．42，胶凝材料用量为反应需要水泥水化生成的碱性环境激发。矿物掺320kg／m；N1一N4的

6、水胶比为0．43，砂率为O．42，合料在复合胶凝体系中所起的作用既取决于其本胶凝材料用量为340kg／m。各组混凝土的胶凝体收稿日期：2014—04—04基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51278277)．作者简介：王志刚(1990一)，男(汉族)，硕士．通讯作者：王强(1983一)，男(汉族)，河北人，博士，讲师．E—mail：w-qiang@tsinghua．edu．cn第3期王志刚等：超细矿渣对低品质水泥性能的改善效果245c—s—H凝胶中Al和Mg的含量较高，这说明超细矿—5．渣的反应程度很高，超细矿渣反应生成的高Al和[4]BerryEE，MalhotraVM

7、．FlyashforuseinconcreteMg含量的凝胶与水泥生成的C—S-H凝胶相互融合。—Acriticalreview[J]．ACIJournal，1982，2(3)：59矿物掺合料在混凝土中通常主要起2种作用：—73．[5]AtiDC．Heatevolutionofhigh·volumeflyashconcrete物理填充作用，即未反应的颗粒填充混凝土的孔隙；[J]．CementandConcreteResearch，2002，32(5)：化学作用，即反应生成凝胶，增