混凝土掺合料

第四章混凝土掺合料

在混凝土拌和物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级，而加人的天然的或者人造的矿物材料，统称为混凝土掺合料。

用于混凝土中的掺合料可分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。非活性矿物掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。活性矿物掺合料虽然本身不水化或水化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca(OH)：反应，生成具有水硬性的胶凝材料。如粒化高炉矿渣，火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。

通常使用的掺合料多为活性矿物掺合料。由于它能够改善混凝土拌和物的和易性，或能够提高混凝土硬化后的密实性、抗渗性和强度等，因此目前较多的土木工程中都或多或少地应用混凝土活性掺合料。特别是随着预拌混凝土、泵送混凝土技术的发展应用，以及环境保护的要求，混凝土掺合料的使用将愈加广泛。

活性矿物掺合料依其来源可分为天然类、人工类和工业废料类(表4—1)。

本章着重介绍粉煤灰、沸石粉和硅粉等几种活性矿物掺合料。

第一节粉煤灰

粉煤灰是由燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒多呈球形，表面光滑。

粉煤灰有高钙粉煤灰和低钙粉煤灰之分，由褐煤燃烧形成的粉煤灰，其氧化钙含量较高(一般大于10％)，呈褐黄色，称为高钙粉煤灰，它具有一定的水硬性；由烟煤和无烟煤燃烧形成的粉煤灰，其氧化钙含量很低(一般小于10％)，呈灰色或深灰色，称为低钙粉煤灰，一般具有火山U灰活性。

低钙粉煤灰来源比较广泛，是当前国内外用量最大、使用范围最广的混凝土掺合料。用其做掺合料有两方面的效果。

(1)节约水泥。一般可节约水泥10％～15％，有显著的经济效益。

(2)改善和提高混凝土的下述技术性能：①改善混凝土拌和物的和易性、可泵性和抹

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面性；②降低了混凝土水化热，是大体积混凝土的主要掺合料；③提高混凝土抗硫酸及硫酸盐侵蚀的性能；④提高混凝土抗渗性；⑤抑制碱集料反应。

一。化学成分及主要技术性能

(一)化学成分

粉煤灰的化学成分因煤的品种及燃烧的条件不同而存在一定的差异，但其主要的成分还是SiO2、A12O3和Fe2O，等，它们的总含量约占粉煤灰质量的75％以上。表4—2中给出了我国一些产煤地区煤种的粉煤灰化学成分及烧失量的统计指标。

(二)主要技术性能

粉煤灰的主要技术指标包括细度、密度、颗粒形貌、需水量比、活性及烧失量等。

1．细度

粉煤灰的粒径一般为0．001一o．05mm。通常以通过0．045mm的方孔筛余量来评定粉煤灰的细度，有时也用比表面积表示。一般普通粉煤灰的比表面积为200—300平方／kg，而磨细后的粉煤灰一般为300—700平方／kg。

国家标准GBl596-91《用于水泥和混凝土中的煤煤灰》将粉煤灰分为三个等级，各等级细度等指标要求见表4—3。

粉煤灰的细度一般愈小，其活性就愈大，对馄凝土的作用效果愈好