混凝土原料-矿粉篇
矿粉分级以及性能介绍
矿粉⏹⏹从1969年起,英国、德国等发达国家就开始了超细矿渣粉在混凝土中作为矿物掺合料的应用。
自上世纪90年代起,我国开始了超细矿渣粉的应用研究工作。
2000年,国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000正式颁布。
2002年,国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布实施。
在该标准中,正式将超细矿渣粉命名为“矿物掺合料”,纳入混凝土第六组分。
从此,超细矿渣粉作为一个独立的新产品横空出世,并立即被广泛地接受和应用。
1.矿粉的概念⏹磨细矿粉即磨细水淬高炉矿渣粉,又称矿渣微粉,其英文缩写为GGBS 或GGBFS⏹磨细矿粉是以高炉水淬矿渣为主要原料经干燥、粉磨处理而制成的超细粉末材料;是制备高性能水泥和混凝土的优质混合材。
2.矿粉的技术指标⏹矿粉的活性指数是采用标准试验测试确定的,简单的说:矿粉替代50%水泥,拌合制作标准砂浆试件,然后测试砂浆28天强度。
含矿粉砂浆强度与不含矿粉基准砂浆强度比,就是矿粉的活性指数。
⏹常用的S95是一个矿粉等级。
其中…S‟表示矿粉,来源于英文SLAG(矿渣)。
…95‟表示活性指数不小于95%。
⏹标准:S105/95/75,7天活性指数:不小于95、75、55,28天活性指数:不小于105、95、75⏹流动度比:小于85、90、95⏹密度。
2.8g/cm3,比表面积:不小于350m2/kg2.矿粉的技术指标⏹粒化高炉矿渣的质量可用质量系数K得大小来表示:⏹K=(CaO + Al2O3 + MgO)/(SiO2 + MnO + Ti O 2)⏹式中CaO 、Al2O3 、MgO、SiO2 、MnO 、Ti O 2为相应氧化物的重量百分数。
⏹质量系数反应了矿渣中活性组分与低活性和非活性组分之间比值。
质量系数越大,则矿渣的活性越好。
3.矿粉和粉煤灰的区别⏹(1)两者来源不同:粉煤灰来源于热电厂排放的烟气经收尘处理后收集得到的飞灰;而磨细矿粉则是由炼铁高炉排出的熔融态矿渣经水淬(粒化)后再进行干燥、磨细加工而得到的超细粉末。
【揭秘混凝土】第32篇:矿粉简介
图1 矿粉矿粉是由高炉炼钢的副产品—--矿渣磨细制成的,它是一种非金属的、具有水化性能的材料,主要成分是硅酸钙和硅铝酸钙。
它们在高炉中与铁一起融化,在摄氏1500度的高温熔融状态下,迅速地在水中淬火形成玻璃状、看起来像砂子一样的粒状物质。
这些粒状材料经磨细到45微米以下,比表面积为400—600m2/kg,就制成了矿粉。
矿粉的相对密度一般在2.85到2.95,堆积密度为1050到1375 kg/m3。
图1 矿粉微观照片矿粉颗粒是粗糙并带有棱角的,在有引发剂和水的环境下,能够发生水化反应。
矿粉的引发剂为氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙(CaOH),它们都是硅酸盐水泥水化的产物。
因此,只要有硅酸盐水泥存在,经水淬火冷却的矿粉都能够发生水化反应。
需要注意的是在空气中自然冷却的矿渣制成的矿粉不具有水化性能。
国标“GB/T18046-2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉”中,把矿粉分成了三级,分别为S105,S95和S75,主要的区别是它们的活性指数和细度不同。
S105级矿粉28天活性指数大于105%,比表面积大于500m2/kg;S95级矿粉28天活性指数大于95%,比表面积大于400m2/kg;S75级矿粉28天活性指数大于75%,比表面积大于300m2/kg。
矿粉的活性指数指的是试验胶砂指定龄期的抗压强度与对比胶砂同龄期的抗压强度之比。
矿粉应用的一点体会1、注意矿粉的掺量。
单掺矿粉时,以20%~40%为宜。
大体积混凝土可增至50%以上,以达到明显降低水化热的目的。
复掺时,总取代量不宜超过50%。
粉煤灰控制在20%以内,矿粉控制在30%以内。
初期使用时,最好粉煤灰控制在15%以内,矿粉控制在20%以内,大体积混凝土可适当放宽。
2、复掺时,针对不同等级粉煤灰,选择合适的复合比例。
矿粉在商品混凝土搅拌站使用时,常与粉煤灰复合使用。
这是因为粉煤灰比矿粉更为廉价,单掺矿粉对混凝土成本不利。
虽然单掺粉煤灰可以大幅度降低成本,但掺量受到较大限制。
矿粉的作用
矿粉的作用矿粉是一种常用的矿石粉末材料,主要由粉煤灰、石灰石等矿石经过研磨、筛分等工艺制得。
矿粉具有多种作用,被广泛应用于建筑材料、混凝土、道路施工等领域。
第一,矿粉可以作为混凝土掺合料,改善混凝土性能。
正常的混凝土常使用水泥作为胶结材料,但水泥生产占用大量非可再生的石灰石资源,并产生大量二氧化碳排放。
而矿粉不仅可以部分替代水泥,减少对石灰石的需求,还可以提高混凝土的强度、增加耐久性,从而降低建筑物的维护成本。
同时,矿粉还可减少混凝土的收缩和开裂,提高耐久性,改善施工工艺。
第二,矿粉可以改善道路建设和维护。
在道路基层施工过程中,掺入适量的矿粉可以增加道路基层的抗裂性能、抗弯强度和抗压强度。
矿粉还可以与水泥、石灰等材料结合,形成一定的物理骨架,改善基层土壤的稳定性和抗腐蚀性。
此外,矿粉还能改善道路表面的稳定性和平整度,减少车辆行驶时的颠簸和噪音。
第三,矿粉还可以用于建筑材料的制备。
通过掺入适量的矿粉,可以改善石膏、砂浆、砖块等建筑材料的性能。
矿粉与其他材料的反应,能够改变材料的物理和化学性质,提高建筑材料的强度和耐久性。
同时,矿粉作为添加剂使用,可以使建筑材料具有更好的加工性能,提高生产效率。
第四,矿粉还具有环保作用。
由于矿粉是回收利用煤矿和石灰石等资源的副产品,因此可以减少对自然资源的消耗和矿石开采的环境污染。
同时,矿粉的使用还可以减少水泥生产过程中产生的大量二氧化碳排放,对环境保护具有积极的意义。
综上所述,矿粉作为一种常用的矿石粉末材料,具有多种重要的作用。
它可以作为混凝土掺合料,改善混凝土性能,减少对水泥的需求,降低建筑物的维护成本。
此外,矿粉还可以改善道路基层的性能,提高道路的稳定性和耐久性。
同时,矿粉也可以改善建筑材料的性能,并具有环保作用。
因此,矿粉在建筑材料、混凝土、道路施工等领域的应用前景广阔。
矿粉对混凝土性能的影响
矿粉对混凝土性能的影响矿粉是指以煤炭、石灰石、钢铁渣等为原材料进行磨磨制成的细粉,是一种常见的混凝土掺合料。
矿粉掺入混凝土中,能够调节混凝土的性能,包括提高强度和耐久性、改善混凝土的工作性能等。
本文将介绍矿粉对混凝土性能的影响。
矿粉掺入混凝土的好处矿粉能够掺入混凝土中的好处包括:•矿粉可以填充混凝土内部的微孔和毛细孔,提高混凝土密实度,从而增加混凝土的强度和耐久性。
•矿粉中的微粒子可以使混凝土中的水泥水化反应更加充分,提高混凝土的强度。
•矿粉可以调节混凝土的工作性能,比如提高混凝土的抗裂性能、改善混凝土的流动性和坍落度等。
矿粉掺量对混凝土性能的影响矿粉的掺入量对混凝土的性能有很大的影响。
以下是矿粉掺入不同量对混凝土性能的影响。
强度矿粉的掺入对混凝土的强度有影响,当矿粉的掺入量不超过30%时,混凝土的强度会有所提高。
但是如果掺入量过多,混凝土的强度就会下降。
耐久性矿粉的掺入可以提高混凝土的耐久性。
矿粉能填补混凝土中的孔隙和细缝,减少混凝土中的水分渗透,从而减少混凝土的龟裂和腐蚀现象。
工作性能矿粉的掺入可以改善混凝土的工作性能,对混凝土的流动性、坍落度和抗裂性能等均有所改善。
但是,如果掺入量过多,混凝土的流动性会受到影响,难以进行施工,并且混凝土会变得更加脆弱。
矿粉选择的注意事项选择适当的矿粉掺入混凝土也需要注意以下事项:•选择粒度适当的矿粉,过细或过粗的矿粉不适合作为混凝土掺合料。
•确定掺入量,掺入量过多可能会影响混凝土的性能。
•需要注意采购矿粉的厂家信誉度和产品质量,质量不过关的矿粉可能会对混凝土的性能产生不良影响。
矿粉是一种常见的混凝土掺合料,能够掺入混凝土中,调节混凝土的强度、耐久性和工作性能等,但是需要注意矿粉的选择、掺入量等问题。
希望本文能够对矿粉的掺入及影响有所认识。
混凝土中添加超细矿粉的效果及使用方法
混凝土中添加超细矿粉的效果及使用方法混凝土中添加超细矿粉的效果及使用方法概述:随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强,传统混凝土的缺点逐渐引起人们的关注。
超细矿粉作为一种优质的混凝土添加剂,被广泛应用于混凝土工程中。
本文将探讨混凝土中添加超细矿粉的效果及其使用方法。
一、超细矿粉的定义和特点1. 超细矿粉的定义超细矿粉是指粒径在微米级别的矿物粉末,其细度远高于传统的矿物粉末。
常见的超细矿粉包括石英粉、石灰石粉、煤灰粉等。
2. 超细矿粉的特点超细矿粉具有以下几个特点:(1)颗粒细小:超细矿粉的颗粒细度一般在1-10微米之间,比传统矿物粉末更加细小。
(2)更高的活性:由于颗粒细小,超细矿粉具有更高的活性,可提高混凝土的性能。
(3)更好的充填性:超细矿粉具有较高的充填性,能够填充混凝土中的空隙,提高混凝土的致密性和耐久性。
(4)良好的胶凝作用:超细矿粉能够与水中的胶凝物质发生化学反应,形成水化产物,增强混凝土的强度和硬度。
二、添加超细矿粉的效果在混凝土中添加超细矿粉可以带来以下几个显著的效果:1. 提高混凝土的强度和耐久性超细矿粉的添加能够形成更多的水化产物,填充混凝土中的空隙,增加混凝土的致密性和硬度。
超细矿粉可以与水中的胶凝物质反应,形成强大的结晶体,提高混凝土的力学性能和耐久性。
2. 减少混凝土的收缩和裂缝在混凝土硬化过程中,水化产物的形成会引起混凝土的收缩。
添加超细矿粉能够填充混凝土的微观缺陷,阻碍混凝土的收缩,并有效减少混凝土的裂缝。
3. 提高混凝土的流动性和可泵性超细矿粉具有良好的充填性和流动性,可以增加混凝土的流动性,降低混凝土的黏稠性。
这不仅有利于混凝土施工的流动性,还可以提高混凝土的可泵性,使施工更加方便和高效。
4. 促进混凝土早期强度发展超细矿粉的添加可以提高混凝土的早期强度,加速混凝土的硬化和凝结反应,缩短混凝土的养护时间。
这对于一些需要早期开展施工的工程项目非常重要。
三、超细矿粉的使用方法1. 超细矿粉的掺量超细矿粉的掺量应根据具体工程的要求和设计要求进行调整,一般掺量为10-30%。
矿粉对商品混凝土性能的影响及注意要点研究
矿粉对商品混凝土性能的影响及注意要点研究引言矿渣粉也是目前商品混凝土生产企业广泛采用的原材料之一。
掺加矿物掺合料不但可以提高混凝土的和易性、流动性,抗压强度等多项性能,同时可以降低生产企业的材料成本提高生产效益。
尤其是利用矿渣粉和粉煤灰等活性混合材相复合,取代部分水泥。
目前,随着我国大型立磨矿粉技术的快速发展,大量细度在400~430m/kg的矿粉得到了广泛应用,矿粉替代水泥量达到40%以上。
现在,众多商品混凝土公司大量使用矿粉,但是由于单掺矿粉,容易导致混凝土发黏a板结,而通过与粉煤灰复配,可以改善混凝土的泵送性能,同时降低了混凝土的生产成本,并且通过次第水化和微集料效应,还改善了混凝土的结构和耐久性。
本文通过对水化热、收缩以及氯离子渗透的研究,指出矿粉和粉煤灰复掺40%~60%,能够有效保证混凝土的强度和耐久性。
1 实验材料及实验方法1.1 原材料水泥:P.O42.5水泥,28天抗压强度52Mpa;粉煤灰:I级粉煤灰;矿粉:S95级矿粉;砂:中砂,细度模数2.7,含泥量小于3.0%;石:5~25mm。
连续级配,含泥量小于0.5%;减水剂:北京成百星JSP-V萘系减水剂。
1.2 实验方法水化热测定参照GB2022-80进行,测得水化温升与时间的关系曲线;自由收缩是在干燥条件下测定25×25×285mm胶砂棒收缩率;氯离子渗透是采用美国ASTM C1202-97方法,记录6小时内通过Φ100×50mm的圆柱体试件的电量Q值,用来评价混凝土的密实程度和抵抗氯离子渗透能力。
2 实验结果与分析2.1 矿粉对水化热的影响在表1和图1中,从曲线2和3可知,掺矿粉的水泥水化速率要高于掺粉煤灰,出现最高温峰时间要早,且最高温峰较粉煤灰高,但是与纯水泥1相比,水化最高温升有了明显降低,这样可以避免由于水化温升导致混凝土内外温差而产生微裂纹;曲线2、3、5,替代水泥量为40%时,单掺矿粉、单掺粉煤灰和双掺矿粉和粉煤灰出现最高温峰时间差距不大。
矿粉在混凝土中应用
从表 7 试验结果可以看出:掺入矿粉后,混凝土的抗渗性能较基准混凝土有所增强。 由于矿粉等量取代水泥掺入,使混凝土结构中细小颗粒的数量增多,填充了混凝土中的空隙,混凝土密实度增加,有利于提高混凝土抗渗性能。 随着矿粉掺量的增加,混凝土的抗渗性能相对变差,这可能是由于矿粉的掺入,早期收缩有所增大,硬化时产生了一些微通道,使水渗透高度增加,不利于抗渗性能的提高。
3.3.2 收缩
采用接触法测定无约束和规定温湿度条件下硬化混凝土试件的收缩变形性能。 试件尺寸为100mm×100mm×515mm 的棱柱体,在卧式收缩仪上读取试件的长度,试验结果见表 8。
从表 8 试验结果可以看出:掺入矿粉后,混凝土 28d 塑性收缩较基准混凝土均有不同程度的增大。
1 试验原材料
矿粉: S95 级,其性能见表 1。
碎石: 5~25mm 连续级配碎石, 其主要性能见表 3。
外加剂:JC-2 高效标准型减水剂,掺量为 1.5%时,减水率为 21.8%。
2 试验配合比试验
用 C30 混凝土配合比见表 4。
3 试验结果与分析
采用表 4 混凝土配合比, 按 GB/T50080-2002《 普 通 混 凝 土 拌 合 物 性 能 试 验 方 法 标 准 》、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》和 GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 分别进行混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能试验,如下所示。
3.1 混凝土拌合物性能
混凝土拌合物性能见表 5。
从表 5 可以看出,掺入矿粉能够有效改善混凝土的坍落度和流动性,具有一定的减水效果;在相同水灰比条件下,随着矿粉掺量的增加,混凝土出现泌水现象,粘聚性增强,和易性变差;掺入矿粉的混凝土较基准混凝土有一定的缓凝效果;随着矿粉掺入量的增加,其对凝结时间影响程度增加,效果比较显著。
混凝土掺合料(矿粉、粉煤灰)介绍
矿粉矿渣是冶炼生铁的副产品,其主要成分为Cao、、和Mgo以及少量的Feo和硫化物。
应用于水泥混凝土领域的矿渣通常是经高温下水淬或空气急冷工艺而得,急冷后的矿渣呈0.5—5mm的颗粒形状,也称粒化高炉矿渣,内部富含玻璃体,还含有钙铝镁黄长石和少量的硅酸一钙和硅酸二钙,因此具有微弱的自水硬性。
但是当其粒径大于45pm时,矿渣颗粒很难参与到水化反应。
矿粉就是粒化高炉矿渣经过粉磨后的粉体材料,由于其本身兼具有胶凝性和火山灰活性,既可以作为水泥掺合材,也可以经过加工后作为混合材直接掺入混凝土中。
矿粉对于各种收缩的影响仍然存在着较大的争议,已有的研究结果都是基于有限材料在实验室得出的结论,没有深入揭示矿粉对于各种收缩的影响机理。
粉煤灰粉煤灰主要的化学成分是和及,其质量随煤种、煤粉细度、炉膛温度、收尘选粉效率而波动。
大量研究表明,影响粉煤灰质量的主要因素是其化学成分、矿物组成、细度和颗粒级配等,这些因素决定了粉煤灰的物理、力学性能,如密度、比表面积、需水量、28天抗压强度比等。
煤粉经燃烧、冷却的过程中会形成一些晶体,如a一石英、莫来石、磁铁矿、赤铁矿、生石灰、硫酸钙、氧化镁等,其中大部分是惰性的,粉煤灰的活性主要来源于急冷形成的大量非晶态玻璃相。
粉煤灰的颗粒特征赋予了粉煤灰许多优良的效应。
当细小的煤粉掠过炉膛高温区时,会立即燃烧,到炉膛外面受到骤冷将把熔融时因表面张力作用形成的园珠形态保持下来,粉煤灰的这种球形颗粒具有滚珠轴承的效果,赋予粉煤灰以独有的形态减水效应。
粉煤灰颗粒主要有两种,一种是玻璃微珠,一种是碳粒,优质粉煤灰中玻璃微珠是主要的,这种微珠的强度很高,薄壁空心微珠(漂珠)已可承受700MPa的静水压力,实心微珠和高铁微珠的强度更高,因此,粉煤灰颗粒是一种很好的微集料,填充于水泥基体中可提高基体的强度和耐久性,但微集料效应的发挥取决于粉煤灰火山灰活性的发挥程度。
粉煤灰玻璃微珠的结构为:最外层为一玻璃体组成的壳,壳体表面或次表面有一些盐的沉积,接近表面处交错排列着晶相,主要是莫来石,内部则为含有一些小气泡的玻璃质基体,表面玻璃体富钙,内部玻璃体富硅,富钙玻璃体活性高,与水容易质子化,富硅玻璃体不大会参与火山灰反应,主要起微集料作用。
矿粉在混凝土中的作用原理
矿粉在混凝土中的作用原理
1、定义
炼铁高炉排出的熔渣,经水淬形成粒状矿渣后,再经干燥、粉磨等工艺处理后得到的高细度、高活性粉料。
2、主要性能指标
上述指标中,性能的优劣:S105>S95>S75,性能越好,在下述原理中发挥的作用越明显。
3、在混凝土中的作用原理
矿粉参与二次水化反应,在反应过程中吸收大量的水泥水化产物——Ca(OH)2晶体,使混凝土中尤其界面过渡区的Ca(OH)2晶粒变小变少。
由于Ca(OH)2被大量吸收反应,C3S、C2S 的水化反应速度加快,水泥石与骨料界面粘结强度及水泥浆体的孔结构得到改善,提高了混凝土的密实性,从而提高了混凝土的强度。
即掺入矿粉的混凝土,其早期强度基本不受影响,而后期强度因矿粉不断参与二次水化反应使混凝土强度得到快速较大增长。
矿粉在混凝土原料用量的比例
矿粉在混凝土原料用量的比例1. 引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施领域的重要材料。
它由水泥、砂子、骨料和适量的水按一定比例混合而成。
然而,为了改善混凝土的性能和可持续性,添加剂被引入到混凝土配方中。
其中之一就是矿粉。
矿粉是一种颗粒细小的工业废弃物或天然矿石经过加工得到的细粉末。
它具有较高的活性和细度,可以在混凝土中起到填充、充实和增强作用。
本文将探讨矿粉在混凝土原料中使用的比例对混凝土性能的影响。
2. 矿粉在混凝土中的作用2.1 填充作用矿粉可以填充混凝土中骨料之间的空隙,提高密实度和抗渗透性。
由于其较小的颗粒尺寸,矿粉可以填补骨料之间较大空隙,使得混凝土更加致密。
这种填充作用可以减少混凝土中的孔隙率,提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
2.2 充实作用矿粉在混凝土中可以充实骨料和水泥石之间的空隙,增加混凝土的致密度和强度。
矿粉具有较高的活性,可以与水泥中的水化产物反应,形成新的胶体物质,填充空隙并增强混凝土的内聚力。
这种充实作用可以提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
2.3 增强作用矿粉还可以在混凝土中起到增强材料的作用。
由于其较高活性和细度,矿粉能够与水泥胶体反应生成新的水化产物,并与骨料表面发生相互作用,形成一层薄而均匀的涂层。
这种涂层能够增加骨料与水泥胶体之间的黏结力,并提高混凝土的整体强度和耐久性。
3. 矿粉使用比例对混凝土性能的影响矿粉在混凝土中的使用比例对混凝土性能有着重要的影响。
以下将从强度、抗渗透性和可持续性三个方面进行分析。
3.1 强度矿粉的添加可以显著提高混凝土的强度。
适量添加矿粉可以填补混凝土中的空隙,增加水泥胶体与骨料之间的黏结力,从而提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
然而,当矿粉使用比例过高时,可能会导致混凝土强度下降。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适数量的矿粉。
3.2 抗渗透性矿粉的添加可以显著提高混凝土的抗渗透性。
填充和充实作用使得混凝土更加致密,孔隙率降低,从而有效阻止水分渗透。
混凝土中矿粉的作用
矿粉(mineral powder)是符合工程要求的石粉及其代用品的统称。
是将矿石粉碎加工后的产物,是矿石加工冶炼等的第一步骤,也是最重要的步骤之一。
矿粉的亲水系数是单位矿粉在同体积水(极性分子)中和同体积煤油(非极性分子)中的膨胀的体积之比值。
在公路工程中矿粉的亲水系数<1的矿粉叫碱性矿粉。
矿粉的作用:在混凝土中加入粉煤灰、矿粉等活性矿物掺合料,不仅可以解决这些工业废渣的再利用问题,有利于环境保护,还能够节约资源、降低能源消耗, 同时还能够改善混凝土的工作性、提高抗压强度和耐久性能。
利用活性矿物掺合料配制混凝土是近年来研究的热点之一, 但大部分商砼搅拌站在生产中,还是使用单掺或者不掺矿物掺合料的方法。
对几种矿物掺合料复合后的效果虽有研究,但应用的很少。
粉煤灰、矿粉是传统的工业废渣,属于火山灰质活性材料。
它们中含有较多的活性SiO2、活性Al2O3,能与Ca(OH)2 在常温下起化学反应生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。
这些成分有助于混合料的硬化,增加强度。
此外,粉煤灰、矿粉中存在大量球形玻璃状颗粒,这些颗粒是拌和物和易性得以改善的主要原因。
同时粉煤灰、矿粉的粒度比水泥颗粒的小,能够填充于水泥颗粒的空隙,构成最密堆积,有利于强度的发展。
每种矿物掺合料都有其自身的特点, 在制作混凝土时应充分发挥其各自的优势,充分利用粉煤灰和矿粉之间良好的技术耦合性,即充分利用粉煤灰的玻璃球状形貌效应以及火山灰效应、矿粉的填充效应和良好的活性, 发挥二者之间的综合功能,使混凝土达到性优价廉。
混凝土生产中使用粉煤灰和矿粉, 能有效保护环境的同时改善混凝土工作性,降低混凝土成本。
研究了不同比例的粉煤灰、矿粉单掺及双掺对混凝土工作性和各龄期强度的影响。
发现掺入粉煤灰、矿粉后混凝土工作性有显著改善, 早期强度(7d)增长率较低, 中期强度增长较快, 后期强度还有较大的增长空间。
比较了粉煤灰、矿粉单掺时混凝土各项性能的差异。
矿粉对混凝土强度的影响
矿粉对混凝土强度的影响1. 引言嘿,大家好,今天咱们来聊聊混凝土里的一个小角色——矿粉。
别看它名字听起来像个小矿工,其实它在混凝土中可是个大功臣哦!很多人可能觉得,混凝土就是混合水泥、沙子和石子,再加点水,搅一搅就行了,哪用得着矿粉?但其实,矿粉可不是来凑热闹的,今天咱就来看看它是怎么在混凝土的世界里,发挥大作用的。
2. 矿粉是什么2.1 矿粉的定义矿粉,简单来说就是一种细粉末,通常是从矿石中提炼出来的。
常见的有硅灰、矿渣粉等等。
它们可是通过高温炉或者其他化学反应做出来的,听上去是不是很神秘?但是说到底,它就是个助攻,帮助混凝土更强、更耐用。
2.2 矿粉的来源矿粉的来源可多了,像是火山灰那种天然的,或者工业副产物,比如说钢铁厂的矿渣,经过一番加工就变成了我们的矿粉。
想象一下,曾经的“废料”,如今摇身一变,成了建筑材料的明星,真是个神奇的故事啊!3. 矿粉对混凝土强度的影响3.1 增强强度说到混凝土的强度,矿粉真的是一个大杀器。
添加矿粉后,混凝土的抗压强度可就像火箭一样蹭蹭往上窜!这其中的道理,其实也不复杂。
矿粉能填补混凝土内部的空隙,让整个结构更加紧密,相当于给混凝土穿上了一件“紧身衣”,结果可想而知,更强壮了。
3.2 影响抗裂性还有啊,矿粉对抗裂性也有很大帮助。
混凝土在硬化的过程中,有时候因为水分蒸发、温度变化,会出现裂缝。
矿粉可以调节水泥浆的流动性,减少水分的快速蒸发,从而有效降低裂缝的产生。
就像打篮球,队友配合默契,才能打出好成绩,混凝土里的矿粉也是默默付出,给了它“抗裂”的超能力。
4. 使用矿粉的优缺点4.1 优点当然,矿粉的好处可不止这些。
比如说,使用矿粉还可以降低水泥的用量,达到节能环保的效果。
谁不喜欢一举两得的事呢?而且,矿粉还可以提升混凝土的耐久性,让它在风雨侵蚀中也能屹立不倒,简直就是建筑界的“抗老神器”!4.2 缺点不过,世上没有完美的东西,矿粉也有缺点。
比如说,如果加得太多,混凝土的强度反而可能会降低,搞得像是“过犹不及”。
矿粉主要成分
矿粉主要成分矿粉是一种由矿物质粉末混合而成的材料,可用于建筑、道路、桥梁等领域。
其主要成分包括以下几个方面:一、硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物是矿粉中最主要的成分之一,其含量占据了整个矿粉的很大比例。
这类矿物质包括了硅酸钙、硅酸铝钙、硅酸镁铝等,它们在形成过程中需要经历高温高压作用,因此具有较高的稳定性和耐久性。
这些硅酸盐类矿物质能够有效提高混凝土的强度和耐久性,并且能够减少水泥用量。
二、氧化铁类矿物氧化铁类矿物主要指红土和赤铁矿等,它们在石灰岩和黏土等原材料中含量较高。
这些氧化铁类矿物质通常呈现出红色或者棕色,可以为混凝土提供良好的颜色效果,并且能够有效地控制混凝土的收缩。
三、硅酸铝类矿物硅酸铝类矿物主要包括粘土矿物和伊利石等,它们在矿粉中的含量较高。
这些硅酸铝类矿物质具有很好的吸附性能和分散性能,可以有效地控制混凝土的流动性,并且能够提高混凝土的耐久性和抗裂性。
四、碳酸钙类矿物碳酸钙类矿物主要指方解石和白垩等,它们在原材料中含量较高。
这些碳酸钙类矿物质可以为混凝土提供良好的填充效果,并且能够降低混凝土的密度,从而降低混凝土的重量。
五、其他成分除了以上四种主要成分之外,还有一些其他成分也会被加入到矿粉中。
例如,氧化铝、氧化钙、氧化镁等可以增强混凝土的耐火性;钾长石和斜长石等可以增强混凝土的抗压强度;黑云母等可以增强混凝土的耐久性和防水性。
综上所述,矿粉主要成分包括硅酸盐类矿物、氧化铁类矿物、硅酸铝类矿物、碳酸钙类矿物以及其他成分。
这些成分能够有效地提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性,并且能够降低混凝土的重量和控制混凝土的流动性。
混凝土中添加矿粉的效果分析
混凝土中添加矿粉的效果分析一、引言混凝土是建筑领域中不可或缺的建筑材料之一,其强度、耐久性和可靠性是影响建筑物性能的重要因素。
近年来,各种新型混凝土材料不断涌现,为满足不同工程的需要提供了更多选择。
添加矿粉是一种常见的混凝土材料改良方式,其能够提高混凝土的性能,降低生产成本,同时减少对环境的污染。
本文将从矿粉的定义、性质、添加量、添加方式等方面详细分析混凝土中添加矿粉的效果。
二、矿粉的定义及性质矿粉是指经过加工、研磨的矿物质颗粒,通常是指小于0.075mm的颗粒大小。
矿粉的主要成分为硅酸盐类矿物,如石英、长石、云母等。
根据矿粉的来源和研磨方式不同,其化学成分和物理性质也会有所不同。
一般来说,矿粉具有以下特点:1.细度高:矿粉的颗粒大小比水泥更小,具有更好的充填性和渗透性,能够更好地填充混凝土中的空隙,提高混凝土的密实性和强度。
2.化学反应能力:矿粉中的微量元素和化学成分能够与水泥反应,形成新的水化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
3.稳定性好:矿粉具有较好的化学稳定性和热稳定性,能够在混凝土中长期保持其性质。
三、矿粉在混凝土中的添加量矿粉的添加量与其来源、性质、研磨方式、混凝土用途等因素有关。
一般来说,矿粉的添加量应控制在20%以下。
对于一些特殊要求的工程,可以根据需要适量增加矿粉的添加量。
在添加矿粉时,应注意控制其含水率,以免影响混凝土的性能。
四、矿粉在混凝土中的添加方式矿粉的添加方式有两种:干拌法和湿拌法。
1.干拌法:将矿粉和水泥等混合,干拌均匀后再加入其它混合料进行拌和。
2.湿拌法:将矿粉和水混合成矿浆,再与水泥等混合,进行拌和。
湿拌法能够更好地保证矿粉的均匀分散,但需要考虑矿浆的含水率和影响混凝土的流动性。
干拌法则更加简便,但需要注意矿粉的均匀混合,以免影响混凝土的性能。
五、矿粉在混凝土中的效果分析矿粉的添加能够提高混凝土的强度、耐久性、抗裂性和耐久性等性能,其主要效果如下:1.提高混凝土的强度:矿粉中的硅酸盐类矿物能够与水泥反应,形成新的水化产物,填充混凝土中的空隙,提高混凝土的密实性和强度。
矿粉在混凝土中的反应机理
矿粉在混凝土中的反应机理
矿粉是一种由粉煤灰或硅酸盐等矿物质组成的细粉末。
在混凝土中,矿粉可以通过以下几个方面发挥作用:
1. 起填充作用:矿粉可以填充混凝土中的孔隙,减小混凝土的孔隙率,提高混凝土的致密性和密实性。
2. 增强水化反应:矿粉中的活性矿物质能够与水分发生反应,产生水化产物,从而参与混凝土的水化反应。
这些水化产物可以填充孔隙并提高混凝土的强度和耐久性。
3. 形成新的水化产物:矿粉中的活性矿物质可以与水化产物发生反应,生成新的水化产物,例如硅酸钙水化物、硅酸铝钙水化物等,这些新的水化产物能够填充孔隙并提高混凝土的强度。
4. 减缓水化反应:矿粉中的矿物质可以与混凝土中的水化产物反应,降低混凝土的水化速率,从而改善混凝土的延迟水化性能。
总之,矿粉在混凝土中通过填充孔隙、参与水化反应、形成新的水化产物等方式发挥作用,从而改善混凝土的力学性能、耐久性和延迟水化性能。
混凝土用超细矿粉标准
混凝土用超细矿粉标准一、前言超细矿粉是一种新型的矿物材料,具有优异的物理性能和化学性能。
其作为一种重要的混凝土掺合料,能够显著提高混凝土的强度和耐久性,延长混凝土的使用寿命。
因此,制定超细矿粉标准对于保障混凝土工程的质量和安全具有重要意义。
二、标准的适用范围本标准适用于生产和使用超细矿粉的混凝土工程。
三、术语和定义1. 超细矿粉:指以矿物为原料,经过高温煅烧、磨碎等工艺制成的粉状物料,其粒径分布在1-10微米之间。
2. 活性指数:指超细矿粉在混凝土中的反应程度,是反映其活性程度的重要指标。
3. 比表面积:指单位质量超细矿粉的表面积,是影响其活性和使用效果的重要因素之一。
四、超细矿粉的质量要求1. 外观:超细矿粉应为灰白色均匀细腻的粉末,不得有结块、凝块、熔渣等杂质。
2. 活性指数:超细矿粉的活性指数应符合下表规定:超细矿粉种类活性指数PⅠ级≥75%PⅡ级≥65%PⅢ级≥55%3. 比表面积:超细矿粉的比表面积应符合下表规定:超细矿粉种类比表面积PⅠ级≥800m²/kgPⅡ级≥600m²/kgPⅢ级≥400m²/kg4. 化学成分:超细矿粉的主要化学成分应符合下表规定:超细矿粉种类 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3PⅠ级≥60% ≤8% ≤5% ≤20% ≤6% ≤3%PⅡ级≥50% ≤10% ≤6% ≤25% ≤8% ≤4%PⅢ级≥40% ≤12% ≤8% ≤30% ≤10% ≤5%五、超细矿粉的试验方法1. 外观检验:将样品放置在干燥的平盘中,用手指压碎并筛过目数为0.063mm的筛子,观察样品的颜色、细度和均匀性。
2. 活性指数测定:按照GB/T 1346-2011《水泥活性指数测定方法》进行测试。
3. 比表面积测定:按照GB/T 8074-2008《水泥比表面积测定方法》进行测试。
4. 化学成分分析:按照GB/T 223.5-2008《钢铁及合金化学分析方法第五部分:铝量的测定铝铬复合指示剂滴定法》等相关标准进行测试。
矿粉在混凝土中的应用
矿粉在混凝土中的应用摘要:混凝土是当今用量最大的一种建筑材料,随着城市建设的发展和施工水平的提高,对混凝土的品质指标和经济指标提出了越来越高的要求。
磨细矿渣粉作为混凝土的一种重要掺合料越来越被人们所重视。
本文主要研究磨细矿渣粉应用混凝土中对混凝土性能产生的改变。
关键词:磨细矿渣粉混凝土意义标准一、矿粉的现状高性能混凝土的研究和应用成为当前国际上的热点,人们不但要求混凝土的强度能够达到要求,而且希望它有很好的耐久性能。
继化学外加剂在混凝土工程上普遍应用以后,活性矿物掺合料日益在国内外材料与工程界引起广泛的关注,甚至将之称为继水泥、细骨料、粗骨料、水、外加剂之后的第六组分。
矿物细掺料基本可分为以下四类:1、有胶凝性(或称潜在活性)的。
如气硬性石灰、钢渣等。
2、有火山灰性的。
火山灰是指其本身并不具备有或只有极小的胶凝性,但其粉末态物质能与Ca(OH)2和水在常温条件下产生水化反应而生成具有胶凝性的水化产物,例如粉煤灰。
3、同时具有胶凝性和火山灰性的。
如高钙粉煤灰或增钙液态渣、粒化高炉矿渣等。
4、其他未包括在上述三类中的本身具有一定化学反应的材料。
如磨细石灰岩、白云岩以及各种硅质岩石的产物,这类材料过去一直被看作是惰性的物质。
分别属于这四类的矿物掺合料有多种,综合各种因素较为理想的活性矿物掺合料当属粒化高炉矿渣粉。
矿渣粉因其产量大,质量较为稳定,环保以及成本低等特点,近几十年在水泥与混凝土中应用取得了很大的进展。
二、矿粉应用的重要意义矿粉作为混凝土的掺合料,不仅能等量取代水泥,取得良好的经济效益,而且还能显著地改善和提高混凝土的综合性能,如改善混凝土的工作性,降低水化热的温升,改善混凝土的内部结构,提高混凝土的抗腐蚀能力和耐久性,增长混凝土的后期强度等等。
由于矿粉能很好地改善混凝土的性能,国外有的学者将之称为辅助胶凝材料,不仅可将矿粉作为组分材料来配制高强、高性能混凝土,也可用其生产中强混凝土,大体积混凝土以及处于严酷环境下对耐久性有特殊要求的混凝土[1]。
混凝土中加矿粉的作用
混凝土中加矿粉的作用
混凝土中加入矿粉是一种比较常见的掺合料,其作用也是值得关注的。
本文将从以下几个方面介绍混凝土中加入矿粉的作用:
1.优化混凝土的力学性能
矿粉中含有二氧化硅、铝酸盐等物质,可以增加混凝土中水泥石的产生,使得混凝土的强度和硬度得到提升。
同时,在含水量比较大的环
境下,矿粉还能够产生水化反应,形成凝胶,在混凝土中起到填充空隙、增加密实度的作用。
2.改善混凝土的抗裂性能
混凝土中加入适量的矿粉,可以提高混凝土的抗裂性能。
这主要是因
为矿粉中的微粒子可以填充混凝土中存在的裂缝,从而减少混凝土中
的裂缝数量和裂缝的宽度,增强混凝土的承载能力和抗震能力。
3.提高混凝土的耐久性
矿粉在混凝土中的应用,还可以增加混凝土的耐久性。
由于矿粉中的
微粒子具有比水泥微粒子更细、更活性的特点,能够在混凝土中形成
多孔结构,从而让混凝土中的氧气、二氧化碳等物质更容易进入其中
进行氧化反应。
这样,混凝土中的结构可以更加致密,从而使得混凝
土更加耐久。
4.提高混凝土的环保性
相较于传统的混凝土,混凝土中加入矿粉可以减少混凝土中气体的排放,减少对环境的污染。
此外,矿粉可以直接使用废弃物料,降低了
生产成本,同时也能更好地利用资源。
综上所述,混凝土中加入矿粉的作用是多方面的,既可以提高混凝土的强度和耐久性,又可以改善其抗裂性能和环保性,因此在实际应用时,可以根据混凝土的用途和要求进行适量添加。
早强混凝土矿粉用量
早强混凝土矿粉用量早强混凝土是指在短时间内获得较高强度的混凝土,通常用于需要快速施工、提前脱模或承受早期荷载的工程。
而矿粉是一种常用的混凝土掺合料,可以起到调节混凝土性能的作用。
本文将探讨早强混凝土中矿粉的用量及其影响因素。
矿粉的用量在早强混凝土中起到了至关重要的作用。
适量的矿粉掺入可以提高混凝土的早期强度和耐久性。
矿粉中的细粒颗粒填充了混凝土内部的孔隙,减少了水泥胶凝体的聚集,提高了混凝土的密实性和强度。
此外,矿粉中的一些活性成分可以与水泥中的水化产物反应,形成更稳定的硅酸盐胶凝体,进一步提高混凝土的强度。
矿粉的用量与混凝土的早强性能密切相关。
一般来说,矿粉的掺量越高,混凝土的早期强度越高。
但是,过高的矿粉用量可能会导致混凝土的流动性变差,施工性能下降。
因此,在确定矿粉用量时需要综合考虑混凝土的工作性能和早期强度要求,找到一个平衡点。
矿粉的用量还受到其他因素的影响。
首先是矿粉的物理性质,包括粒度、比表面积和颗粒形状等。
一般来说,细度适中、比表面积较大的矿粉更有利于提高混凝土的强度。
然而,过细的矿粉会增加混凝土的黏稠度,降低流动性。
其次是矿粉的化学性质,包括主要化合物的含量和活性等。
不同类型的矿粉对混凝土性能的影响也不尽相同。
因此,在选用矿粉时需要综合考虑其物化性质与掺入后的混凝土性能。
除了矿粉的用量外,还有其他掺合料和外加剂的使用也会对早强混凝土的性能产生影响。
例如,矿渣粉、硅灰、矿石粉等掺合料的使用可以进一步提高混凝土的早强性能。
而外加剂如早强剂、减水剂等也可以改善混凝土的流动性和早期强度。
因此,在设计早强混凝土配合比时需要综合考虑各种掺合料和外加剂的协同作用。
早强混凝土中矿粉的用量是一个复杂的问题,需要综合考虑混凝土的工作性能、早期强度要求以及矿粉的物化性质等因素。
适量的矿粉掺入可以提高混凝土的早期强度和耐久性,但过高的用量可能会影响混凝土的流动性。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行合理设计和调整。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
混凝土三大胶材中的矿粉,全称是粒化高炉矿渣粉。
想当年笔者刚入行时以字面意思理解,以为矿粉就是破碎石头后残渣磨细的产物呢。
现在百度百科搜索关键字“矿粉”也是有两条解释。
第二条概念才是混凝土中应用的胶材-粒化高炉矿渣粉简称矿粉。
粒化高炉矿渣是在高炉冶炼生铁(炼钢得到的叫钢渣)时所得,以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,高温状态下经水淬急冷来不及结晶而形成的细颗粒状玻璃态物质。
一、矿渣在水泥工业中的综合利用主要经历了三个阶段
第一阶段(1995年以前)粒化高炉矿渣主要是用作水泥混合材使用。
以混合粉磨为主。
矿渣由于比水泥熟料难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过30%。
第二阶段(1995-2000年)学习国外先进技术,矿渣粉作为高性能混凝土的掺合料,在建筑工程中推广应用。
但要求矿渣粉比表面积要达到600㎡/Kg 以上,当时国内仅有几家粉磨站可生产。
主要原因是进口设备价格贵、生产线投资相当大。
第三阶段(2000年后)矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400㎡/Kg左右。
这样的矿渣粉既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料,又能与熟料、石膏混合生产普通硅酸盐水泥。
随着国内生产技术的进步,矿渣粉的细度;稳定性得到了相当大的改善。
二、矿渣粉的生产过程
在高炉炼铁过程中,出了铁矿石和燃料(焦炭)外,为了降低冶炼温度,还要加入适当数量的石灰石和白云石作为助溶剂。
它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰份相熔化,生成了以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是矿渣。
矿渣中含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙,硅黄长石、硅灰石等矿物,与水泥成分接近。
如果未经淬水的矿渣,其矿物形态呈稳定型结晶体。
只有少部分的硅酸二钙具有一定水化活性。
这里可以理解为通过水淬急冷处理手段将一定的能量“封印”到矿渣中了。
这种“能量”(活性)可以在碱性条件下激发出来。
出渣温度越高,冷却速度越快,玻璃化矿渣的潜在化学能就越大。
每生产一吨生铁,需要排出0.3-1吨矿渣。
经过水淬冷却后的矿渣再进行一道粉磨工序即可得到搅拌站使用的矿粉。
表一是我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分
三、矿渣微粉的性能及应用
用矿粉替代一定比例的熟料或者水泥,能够产生例如“火山灰效应”和“微集料效应”等作用,从而使各种原材料在性能上产生互补。
不仅可以有效的处理掉钢铁厂生产出的废渣,同时还能降低水泥或者混凝土的生产成本。
3.1矿渣微粉的特性
矿渣微粉具有潜在水化活性当与水泥混合时,水泥水化产生的氢氧化钙可以激发具有潜在活性的矿粉。
使矿粉可以进行水化反应生成水合硅酸钙,填充在水泥混凝土的孔隙中,大幅度提高水泥混凝土的致密度,同时将强度较低的氢氧化钙晶体转化成强度较高的水化硅酸钙凝胶。
3.2矿渣中的化学成分对活性的影响
氧化钙属于碱性氧化物,是矿渣的主要化学成分一般占40%左右。
它在矿渣中以硅酸盐的形式存在,如硅酸二钙具有活性。
所以氧化钙是决定矿渣活性的主要因素,其含量越高,矿渣活性越大。
氧化铝属于酸性氧化物,是矿渣中较好的活性成分,它在矿渣中以铝酸盐或铝硅酸盐的形式存在。
氧化铝含量一般为5-15%,也有高达30%的情况。
氧化硅属于微酸性氧化物,在矿渣中含量大概在30-40%。
与氧化钙和氧化铝相比,它使矿渣活性降低。
氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般在1%-18%,在矿渣中呈稳定的化合物或玻璃体,不会产生不安定性不良现象。
因此,一般将氧化镁看成是矿渣的活性组分。
氧化亚锰对水泥的安定性无害,但对矿渣的活性有一定影响其含量应控制在1%-3%,如果超过4%-5%,矿渣活性将明显下降。
硫的存在会使水泥强度有所损失;但硫化钙与水作用生成氢氧化钙起碱性激发作用。
氧化钛使矿渣活性下降,国家标准规定含量不得超过10%。
3.3矿渣微粉的用途
与硅酸盐水泥按比例混合,可生产高性能矿渣水泥,细度在400-450㎡/Kg 的矿粉可配置425、425R的普通硅酸盐水泥(国家标准规定水泥中可以掺入一定比例的掺合料);作为混凝土的掺合料,可以提高混凝土的强度、耐久性。
3.4矿渣微粉的效果
1.可有效提高混凝土的抗海水侵蚀性能,特别适合于海水工程;
2.可显著降低混凝土的水化热,适用于配置大体积混凝土;
3.可有效抑制混凝土的碱骨料反应,提高混凝土的耐久性;
4.可显著减少混凝土的泌水问题,提高混凝土和易性;
5.可大幅度提高混凝土强度;
6.可提高混凝土的致密性,改善混凝土的抗渗性;
7.可降低混凝土的成本。
8.矿渣质量检测
最主要的方法是用化学分析法来评定矿渣的质量,国家标准(GB/T203-2008)规定粒化高炉矿渣质量系数如下:
式中:各氧化物表示其质量百分比。
K越大表示矿渣活性越高。
另一种表达法是活性组分含量之和与主要的非活性组分之比,用B表示:碱度
式中各氧化物表示其质量百分数。
B>1.6的矿渣属于活性矿渣,B越大潜在活性越高。
根据国家标准(GB/T203-2008)规定,粒化高炉矿渣的质量系数K应不小于1.2。
氧化锰的含量<4%;硫化物含量不得大于3%;粒化高炉矿渣的松散容重不大于1.2Kg/L。