沸石粉作为矿物掺合料对混凝土性能的影响
矿物掺合料的分类
矿物掺合料的分类
嘿，朋友！今天咱来聊聊矿物掺合料的分类。
你知道吗，矿物掺合料就像是建筑世界里的神奇小精灵！
先来说说粉煤灰吧，就如同是建筑材料里的温柔守护者。
你想想啊，它
就像一个默默奉献的小伙伴，能让混凝土变得更加坚固耐用。
比如说，在建造高楼大厦的时候，加入了粉煤灰，那这大楼不就更加稳如泰山啦！
再讲讲矿渣粉呀，这可是个厉害的角色呢，堪称建筑领域的强者！它就
像是给混凝土注入了一股强大的力量。
有了它，那些桥梁啊、道路啊不就能承受更重的负荷了嘛！比如修一条宽阔的大马路，用上矿渣粉，那这条路得多结实呀！
还有硅灰呢，哇哦，那可是个精细的宝贝！它就像一位精益求精的工匠，能让建筑材料的品质更上一层楼。
在一些对质量要求超高的工程里，硅灰绝对是不可或缺的存在呀！
咱再说说沸石粉，它如同是一个机灵的小助手。
咦，你说它能起到啥作用？嘿，它能帮忙改善材料的性能呀！就像是给整个建筑过程加了一把助力。
看看这些矿物掺合料，它们各自有着独特的本领和魅力，为我们的建筑世界增添了无数的可能！它们是不是超级棒呢？每个都有着自己不可替代的位置，就像是一个团队里的不同成员，各自发挥着作用。
所以呀，千万别小瞧了这些矿物掺合料，它们可真是了不起的存在呢！我觉得矿物掺合料的分类真的太有意思啦，而且有着巨大的实用价值，让我们的建筑变得更美好呀！。
混凝土中矿物掺合料的种类及其特点如何选择
混凝土中矿物掺合料的种类及其特点如何选择在现代混凝土的制备中，矿物掺合料已成为不可或缺的重要组成部分。
它们不仅能够改善混凝土的性能，还能在一定程度上降低成本和对环境的影响。
然而，面对种类繁多的矿物掺合料，如何选择合适的种类成为了一个关键问题。
一、常见的矿物掺合料种类1、粉煤灰粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰的主要化学成分是二氧化硅、氧化铝和氧化铁等。
它具有形态效应、微集料效应和火山灰效应。
形态效应表现为粉煤灰颗粒大多呈球形，表面光滑，在混凝土中起到润滑作用，能够改善混凝土的工作性能，如流动性和可泵性。
微集料效应指的是粉煤灰的细微颗粒能够填充在水泥颗粒之间的空隙中，使混凝土更加密实，从而提高混凝土的强度和耐久性。
火山灰效应则是粉煤灰中的活性成分在水泥水化产生的氢氧化钙的激发下，发生二次水化反应，生成具有胶凝性质的产物，进一步增强混凝土的强度和耐久性。
2、矿渣粉矿渣粉是由水淬粒化高炉矿渣经过粉磨加工而成。
其主要化学成分为二氧化硅、氧化铝和氧化钙等。
矿渣粉具有较高的活性，其活性主要来源于矿渣中的玻璃体结构。
在混凝土中，矿渣粉能够与水泥水化产生的氢氧化钙发生反应，生成具有强度的水化产物。
同时，矿渣粉还能够改善混凝土的抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性和抗氯离子渗透性等耐久性性能。
3、硅灰硅灰是在生产硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的粉尘经收集得到的。
硅灰的主要成分是二氧化硅，其含量通常在 85%以上。
硅灰具有极高的比表面积和活性，能够显著提高混凝土的早期强度和耐久性。
它能够填充水泥颗粒之间的微小空隙，使混凝土更加密实。
同时，硅灰还能够与水泥水化产物发生反应，进一步增强混凝土的结构。
4、沸石粉沸石粉是一种天然沸石经过磨细加工而成的矿物掺合料。
沸石具有多孔结构，能够吸附和储存水分和气体。
在混凝土中，沸石粉能够改善混凝土的工作性能，降低混凝土的水化热，提高混凝土的抗渗性和抗冻性。
浅述混凝土矿物外加剂作用机理及应用
浅述混凝土矿物外加剂作用机理及应用1、混凝土矿物外加剂的发展混凝土矿物外加剂是节约水泥用量，改善混凝土综合性能的生态环境胶凝材料。
人们长期只关注混凝土的强度，单纯追求强度而忽略混凝土的其他性能造成的工程隐患是不可忽视的，这说明以强度为唯一重要指标来带动其他性能的提高是不够的，所以研究混凝土矿物外加剂对混凝土性能影响是必要的。
陈贯卓[1]认为我国矿物外加剂的发展经历了三个阶段：（1）初级阶--掺和料；（2）成熟阶段--矿物外加剂；（3）创新阶段--特殊功能矿物外加剂。
早在20世纪90年代初我国提出了"第六组分"的概念，即砂、石、水泥、水、化学外加剂和矿物外加剂，而冯乃谦[2]等学者也认为矿物质超细粉是成为高性能混凝土继外加剂后的第6组分。
在2002年国内发布实施的《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T 18736―2002）中明确提出了"矿物外加剂（Mineral admixtures）"的概念，以使高强高性能混凝土得到推广应用，国家的标准制定标志了混凝土矿物外加剂技术的成熟。
2、混凝土矿物外加剂的概述混凝土矿物外加剂是混凝土外加剂分类的其中之一，也称掺和料、掺合料或者细掺料，是指直接参入混凝土拌合过程中的天然或人工细粉材料，掺量一般小于水泥质量的5%。
矿物外加剂在混凝土中的主要功能[3]有：（1）提高混凝土的抗裂能力。
（2）改善内部结构，提高抗腐蚀能力。
（3）降低混凝土水化温升。
（4）改善混凝土的和易性。
（5）提高早期强度或增进后期强度。
混凝土矿物外加剂分为活性掺和料和非活性掺和料，活性掺和料主要成分有氧化硅及氧化铝，具有火山灰活性。
本身不硬化或硬化速度很慢的活性掺和料，能与水泥水化产物发生化学反应，对混凝土性能影响起主要的作用，而非活性掺和料与水泥组分的化学作用很小，可忽略不计。
常见的混凝土矿物外加剂有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰和沸石粉。
3、混凝土矿物外加剂的作用机理3.1火山灰活性效应混凝土矿物外加剂的火山灰反应能力与矿物外加剂氧化钙含量的多少有直接的关系。
影响混凝土强度因素
影响混凝土强度因素;1、原材料水泥强度,包括早期与后期掺合料,品种与活性砂石,砂石得级配与含泥量、针片状等含量外加剂,有得外加剂就是早强,有得缓凝,但不影响后期强度,部分外加剂引气量高会影响强度。
2、配合比合理得调整水灰比与砂率。
3、养护养护温度,温度高则强度高,温度低则强度低,当然不不能用火烤,高于60多度混凝土水化产物会分解得,导致强度降低。
4、周边环境有无腐蚀性得介质存在,如酸碱盐等我说点现场需具体考虑得:天气,需考虑就是否下雨,降温。
人员配制,如果砼工劳动力不足,会影响浇筑质量。
掺与料,现在都就是商混,掺与料,水灰比都不需要工长操心了,只要控制如丹落度与禁止工人往砼里加水,基本上就相当于控制住了砼质量。
浇筑方案,大体积砼如果浇筑,一层砼,先浇什么后浇什么都要有方案。
养护要跟上。
收面,找平,做好,就OK了影响因素与控制措施混凝土内部得温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。
混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高得水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝得可能性越大。
对于大体积混凝土,其形成得温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝得危险性也越大,这就就是大体积混凝土易产生温度裂缝得主要原因。
因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本得措施就就是控制混凝土内部与表面得温度差。
3、1混凝土原材料及配合比得选用(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。
大体积钢筋混凝土引起裂缝得主要原因就是水泥水化热得大量积聚,使混凝土出现早期升温与后期降温,产生内部与表面得温差。
减少温差得措施就是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。
再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。
改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(2)掺加掺合料大量试验研究与工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质得粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物得流动性、粘聚性与保水性,从而改善了可泵性。
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究摘要：随着建筑行业的发展，对建筑技术和建材的需求越来越大，混凝土是一种重要的建筑材料，它可以在一定范围内酌情加入多种矿物质辅助物质，从而改善其应用效果。
在高强度、高性能的基础上，应用范围广，可有效地保障施工的质量。
因此，本文着重对矿用外加剂对水泥的作用进行了分析和探讨。
关键词：矿物；掺合料；混凝土性能引言由于目前各种类型的施工项目对施工的需求和规范不尽相同，混凝土是一种重要的工程建材，必须加入矿物质掺和料来改善其应用效果。
在工程实践中，加入不同类型的矿物掺和料对混凝土的力学特性也会有一定的影响。
一、矿物掺合料定义及分类1．矿物掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细混合材，它是指在混凝土或砂浆搅拌前或搅拌中加入的，具有一定细度和活性的用于改善新拌混凝土的性能(特别耐久性)的某些矿物类产品。
2．掺合料按其性质可分为两类，活性掺合料和非活性掺合料。
目前使用矿物掺合料绝大多数是具有一定活性的掺合料、如粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、天然沸石粉等。
复合矿物掺合料指这些掺合料的复合物。
二、矿物掺合料的作用机理1．掺合料不仅可以取代部分水泥、减少混凝土的水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。
2．矿物掺合料特别是磨细矿物掺合料用作混凝土的掺合料能改善或提高混凝土的综合性能，其作用机理在于磨细矿物掺合料在混凝土中具有填充效应、火山灰效应和形态效应等。
三、不同矿物掺合料对混凝土性能影响1.增加水泥用量对渗透性能有一定的作用。
试验结果表明，随着水泥用量的减少，渗透性能也随之降低。
这是由于集料、硬化水泥浆料及部分空隙构成的硬化水泥，水泥水化程度和致密性是影响水泥浆液的空隙程度的重要因素。
在一定程度上，水泥固化后的水泥浆液中的空隙越大，渗透率越高。
在混凝土中，由于受水的影响，集料在水泥中会产生一层水膜，从而造成水泥砂浆与集料间的隔阂，这些相互连通的孔洞和内部缝隙会增加水泥的渗透率。
大掺量矿物掺合料对商品砼抗水渗耐久性影响探讨
大掺量矿物掺合料对商品砼抗水渗耐久性影响探讨作者：李剑锋吴兆仁潘显梅来源：《建材发展导向》2013年第04期摘要：混凝土作为新时期一种重要的工程建设材料，被广泛地应用在各个建筑建设领域，它本身具有良好的抵抗压力能力、稳定性好、低孔隙等优势特征，混凝土抗水渗性能直接影响着其耐久性，经过试验证明：不同直径的孔结构对混凝土的抗渗性会产生影响，而且不同的矿物掺合料调和配比也会对混凝土浆体孔结构产生影响，科学的调配比例能够控制有害孔结构的出现，减少孔隙率，确保混凝土具有良好抗渗性能的重要方法就是将其内部科学地掺入矿物掺合料，以此来优化孔结构，保证混凝土良好的抗渗效果。
本文探究了粉煤灰、矿渣粉、沸石粉以及硅灰等矿物掺合料对商品混凝土抗渗性的影响。
关键词：矿物掺合料；商品砼抗水渗耐久性；影响；探究混凝土被大量地应用在工程建设当中，其作用与功效得到了社会的广泛供认和共识，水泥混凝土迄今为止仍为主要的人造建筑材料，它对于人类社会的发展提供了巨大的支持力量，发挥着不可估量的作用，然而，混凝土抗水渗性能的高低会影响到混凝土本身性能的发挥，因此，通过采用先进技术，优化水泥混凝土的内部材料配置，通过掺入矿物掺合料来提高混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性，不仅能够有效确保混凝土质量，而且也能够大大控制环境污染，具有一举多得的意义。
常见的混凝土矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、沸石粉以及硅灰等等。
2.1 粉煤灰主要来自于发电厂的排放物，一般直径很小，以微米计算，主要由玻璃微珠以及一少部分石英等构成的晶体，其体积偏小，属于人造的火山灰材料。
将其掺入混凝土里，由于其特有的形状可以形成减水势能，微集料效应具有致密效果，火山灰质效应带来火化效应。
这样就能有效控制对水分的需求，也能够增强混凝土的抗水渗能力，确保其效能发挥更加持久，控制其收缩以及温度，保证其抗拉强度，所产生的混凝土也具有更强的抵抗外界化学腐蚀的独特作用。
掺矿物掺合料轻集料混凝土的强度特征
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【 ＊ｌ ｌ ｔ ￣类号】 Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ０ ４
混凝土矿物外加剂
如粉煤灰-硅灰、矿粉-硅灰、粉煤灰-矿粉-硅灰复合等。
偏高岭土
混凝土矿物外加剂
定义：混凝土矿物外加剂是指以氧化硅、 氧化铝和其他有效矿物为主要成分，在混凝土 中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能， 且掺量一般不小于5%的具有火山灰性或潜在水硬性的粉
体材料。 常用材料有：粉煤灰、磨细矿渣、硅灰、磨细沸石粉、
偏高岭土、硅藻土、烧页岩、沸腾炉渣等。
水泥基体材料是一种典型的多孔材料， 其性能与孔结构有着密切的关系。一般随着 孔隙率的降低，强度提高，耐久性、抗渗性
细度：1~50μm，比表面积300~600m2/kg
与煤粉细度及收尘装置有关，可通过粉磨提高细度。
主要化学成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，约占85%左 右，构成CaO—Al2O3—SiO2矿物体系。
作用机理：
1.火山灰效应：二次水化 2.微骨料效应：均匀分散于孔隙和凝胶体中，
填充毛细管及孔隙裂缝，改善了孔结构，提高 了水泥石的密实度；未参与水化的颗粒分散在凝胶体中 起到骨料的作用，优化凝胶结构，改善与粗细骨料之 间的粘结力和混凝土的微观结构，从而改善混凝土的 宏观综合性能。 3.形态效应：粉煤灰含大量球状玻璃微珠，起到润滑作用， 减小混凝土内摩擦力，改善混凝土和易性。
Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
二、矿粉的作用机理
1.凝胶效应：二次水化，生成具有胶凝性能 的水化铝酸钙、水化硅酸钙、水化硫铝酸钙 凝胶，改善水泥浆与骨料的界面性能，改善界面粘结强
度，提高混凝土抗折强度。 2.微骨料效应：与粉煤灰相似
三、矿粉对混凝土性能的影响
1.对混凝土和易性的影响
当使用减水剂时，矿粉混凝土流动性、粘聚性 优于不惨矿粉的混凝土，同时能减少混凝土的塌落度损失。
《混凝土和砂浆用天然沸石粉》
《混凝土和砂浆用天然沸石粉》
混凝土和砂浆用天然沸石粉是一种常见的材料添加剂，它可以对混凝土和砂浆的性能产生积极的影响。
首先，让我们来看一下天然沸石粉对混凝土的影响。
天然沸石粉可以作为一种掺合料，用于改善混凝土的物理和力学性能。
它可以填充混凝土中的微观裂缝，提高混凝土的密实性和耐久性。
此外，天然沸石粉还可以减少混凝土的渗透性，提高抗渗性能，从而延长混凝土的使用寿命。
另外，天然沸石粉还可以减少混凝土的收缩和变形，改善混凝土的工作性能，使其更易施工和成型。
对于砂浆来说，天然沸石粉也发挥着重要的作用。
添加适量的天然沸石粉可以改善砂浆的粘结性能和耐久性。
它可以填充砂浆中的空隙，提高砂浆的致密性和强度，减少砂浆的收缩和龟裂倾向。
同时，天然沸石粉还可以提高砂浆的抗渗性能，使其更加耐久和稳定。
除了对混凝土和砂浆本身性能的影响外，天然沸石粉还具有对环境的友好性。
它是一种天然矿物材料，无毒、无害，对环境没有污染，符合可持续发展的要求。
因此，使用天然沸石粉可以提高混凝土和砂浆的性能，同时也有利于保护环境。
总的来说，混凝土和砂浆用天然沸石粉可以改善材料的物理性能、力学性能和耐久性，提高抗渗性能和工作性能，同时也符合可持续发展的要求。
因此，在混凝土和砂浆工程中广泛应用天然沸石粉是具有积极意义的。
矿渣与沸石作掺合料配制C60高强混凝土的试验研究
０ 引言
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ８２ （０ ２ ０ ０ ４ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）３— ０ ６— ５
１ 试 验 情 况
自 １２ ８ ４年 英 国人 Ａ ｐ ｉ 明波 特兰水 泥 之后 ， ｓｄｎ发 经历一 个多世 纪的发 展 和改 进 ，水 泥混 凝 土 已成 为
是指 强度大 于或等 于 Ｃ ０的混 凝 土 。高 强混 凝 土 ６ 因为其 强 度 高 、耐 久 性 好 、早 期 强 度 高 等 诸 多 特 性 ，受 到广泛关 注 。近 年来 ，我 国 国 民经济 持 续 增 长 ，高层建 筑大量 建造 ，为高强 混 凝土 的应 用 提 供 了广阔 的市场 。 当前 ，高强混凝土掺合料主要有矿渣 、硅粉 、粉 煤灰等工业废渣 ，但是 由于建筑业 的蓬勃 发展需要大 量 的混凝 土材 料 ，使 常用 的混凝 土掺 合 料愈 来 愈短 缺 。沸石粉是天然沸石岩经磨细后形成 的一种火 山 灰质材料 ，含 有大量 活性 Ｓ ： Ａ ， 。在碱 溶液 ｉ和 １ Ｏ Ｏ 中 ，能溶 出 ＡＯ 一 ＳＯ ，能与 ｃ 反应生成一 系 Ｉ： 和 ｉ ａ 列水化产物 ，其火 山灰活性优于粉煤灰和矿渣 ，廉 价 易得 。大量资 料表 明沸石粉 可增大混 凝 土的粘 度 ，
Ｇ ／ １０ ６ ２０ Ｂ Ｔ ８４ － ０ ０检测属 ｓ９ 级矿粉 。⑦沸石为 当地 ５
天然沸石 ，主要化学成分见表 １ 。分 别取 ５ｋ ｇ沸石于 １５ｏ 下烘干至含水 率小 于 １％后 放 人 ５ ０Ｉ ０ Ｃ ０ ｍ Ｘ Ｂ ５０ｍ ０ ｍ的试验小 磨 中粉磨 ，分别 粉磨 至 比表 面积为
超细石灰石粉在混凝土配置中作用分析
关于超细石灰石粉在混凝土配置中的作用分析摘要：本文主要针对超细石灰石粉做掺合料对高强高性能的混凝土配制所产生的影响进行分析，通过研究超细石灰粉对于混凝土性能所产生的影响，从而在混凝土的各项性能都能够符合要求的前提下，合理的减小坍落度，不断降低其水胶比，将抗硫酸的侵蚀性能逐渐改善，从而达到经济效益和社会效益最大化。
关键词：石灰石粉；混凝土；性能作用石灰石粉作为掺合料配置高性能混凝土具有重要的实践意义，可以大大增强混凝土的强度，抗压强度以及抗硫酸腐蚀性，但是在配置的过程中还要注意石灰石粉的掺加量要维持在一定在的限度，否则会降低混凝土的抗压强度。
大量实验结果表明，石灰石不是一种完全的惰性混合材料。
我国超细粉磨技术的不断进步和发展，为超细石灰石粉成为混凝土的掺合料提供更加便利的条件。
实验所涉及的实验仪器以及原材料试验中所用的原材料1.所使用的石灰石粉的比表面积是每千克2500平方米。
2.所使用的粗集料需要是10mm至30mm的连续级配，还需是歌乐山的石灰岩碎石为宜。
3.所使用的外加剂是荼系高效减水剂，是由重庆市建研科技有限公司研制。
4.所使用的细集料是中砂，来自四川简阳。
5.所使用水泥是p.052.5r，来自重庆腾辉地维水泥厂。
（二）实验所用的仪器kyky-1000b型的扫描电子显微镜。
实验方法和过程混凝土防范硫酸侵蚀方法设计：选择规格为10x10x10cm?的混凝土块试件，每组2块，样品试件成型后，放入养护室里养护30天，再移入清水中养护6天，然后在成型室里养护3天，分别称出各试件的重量，放入已经配置好的ph值为1的硫酸溶液中，在浸泡过程中不断调节硫酸浓度使其ph值始终为1，各个种类的试件各浸泡2组，其中一组要在试块表面涂上清漆，另一组什么也不涂抹。
在进行抗压实验之前，将试件表面的清漆去除，从而将受压面发生侵蚀后的凹凸不平试件和表面没有被侵蚀试件的力学性能变化进行比较。
时间刚开始浸泡时是5天，每天要将浸泡溶液的酸度进行调节，保持ph的值为1。
矿物外加剂在高性能混凝土中的作用
矿物外加剂在高性能混凝土中的作用作者：周敏潘昱行陈鹏智来源：《科教导刊》2010年第12期摘要本文首先介绍了粉煤灰、磨细矿渣和硅灰三种常见矿物外加剂的组成及特性,紧接着简述了高性能混凝土的性能特点,最后重点讨论了各种矿物外加剂对高性能混凝土性能的影响。
关键词矿物外加剂高性能混凝土性能特点中图分类号:TU528文献标识码:A在配制高性能混凝土时参入较大量的矿物外加剂可降低温度、改善工作性、增进后期强度、并可以改善混凝土的内部结构,提高抗腐蚀能力,是高性能混凝土不可缺少的组分。
1 矿物外加剂混凝土矿物外加剂是指以氧化硅、氧化铝和其他有效矿物为主要成分,在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能,且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。
常用的矿物外加剂品种有粉煤灰、磨细矿渣、硅灰和磨细沸石粉等,国内也习惯上称其为掺合料。
1.1 粉煤灰粉煤灰也叫飞灰,是由燃煤电厂烟囱收集的灰尘。
一般来说,粉煤灰比水泥还细,含有大量的球状玻璃珠(中空或实心的)以及少量的莫来石、石英等结晶物质。
原状灰的细度和电厂制煤系统及收尘装置有关,含碳量与锅炉性质及燃烧技术有关。
粉煤灰的需水量与其组成有关,用于高性能混凝土的粉煤灰需水量之比应小于1,含碳量最好小于3%。
1.2 磨细矿渣矿渣是在炼铁炉中浮于铁水表面的溶渣,排出时用水急冷,得到的水淬矿渣,生产矿渣水泥和磨细矿渣外加剂都是用的这种粒状渣。
矿渣磨成磨细矿渣,取代混凝土中部分水泥后,流动性提高、泌水量降低、缓凝、早期强度可与硅酸盐水泥混凝土强度相当、后期强度高及耐久性好。
近年来由于高性能混凝土的开发研究,磨细矿渣外加剂得到了广泛的应用。
1.3 硅灰硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。
由于硅灰的比表面积大,参入硅灰后,混凝土的用水量增大,需改变高效减水剂的掺量来调节混凝土的用水量。
混凝土掺合料的种类
混凝土掺合料的种类混凝土是一种由水泥、骨料、粉煤灰、矿渣粉等掺合料组成的人工石材，具有较高的强度和耐久性。
掺合料是混凝土中用来取代水泥一部分或者完全代替水泥的材料，可以改善混凝土的性能，提高其工作性能和力学性能。
本文将介绍混凝土中常用的掺合料种类及其特点。
1. 粉煤灰粉煤灰是煤炭在火力发电过程中产生的细灰状物质，经过磨碎处理后可用于混凝土中作为掺合料。
粉煤灰能够代替部分水泥，减少水泥的用量，降低混凝土的成本。
同时，粉煤灰还能够改善混凝土的工作性能，提高抗裂性能和耐久性。
粉煤灰分为A、B、C三个等级，其中A级粉煤灰是最常用的，具有较高的活性和细度。
根据粉煤灰的掺量和性质，混凝土可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种级别。
在建筑工程中，通常选用Ⅱ级和Ⅲ级混凝土。
2. 矿渣粉矿渣粉是炼钢、冶金和电力工业过程中产生的副产品，经过磨碎处理后可用作混凝土的掺合料。
矿渣粉可以增加混凝土的强度和耐久性，改善其抗渗性和耐化学侵蚀性能。
根据矿渣粉的来源和性质，可以分为炉渣粉、矿粉和矿渣磨粉。
炉渣粉是高炉炼铁过程中产生的矿渣经过磨碎处理得到的粉状物质。
矿粉是矿山开采过程中产生的粉状物质，经过磨碎处理后可以用作混凝土的掺合料。
矿渣磨粉是钢铁、冶金、化工等工业过程中产生的矿渣经过磨碎细化处理得到的粉状物质。
矿渣粉的掺量可以根据混凝土的要求和性能进行调整，通常在20%~60%之间。
矿渣粉的掺入可以减少水泥的用量，提高混凝土的工作性能和力学性能。
3. 硅灰硅灰是矽酸盐水泥生产过程中的副产物，经过磨碎处理后可用作混凝土的掺合料。
硅灰能够增加混凝土的强度，改善其耐久性和抗裂性能。
硅灰分为α-硅灰和β-硅灰两种类型。
其中，α-硅灰是活性较高的硅灰，可以在水泥水化反应中起催化剂的作用，提高混凝土的早期强度。
β-硅灰是活性较低的硅灰，可以在混凝土的长期强度和抗裂性能上发挥作用。
硅灰的掺量一般在10%~30%之间，可以根据混凝土的要求和性能进行调整。
掺入适量的硅灰可以提高混凝土的力学性能和耐久性。
矿物掺合料对新拌水泥浆体流变性能的影响
（ ） 矿渣掺量对水泥浆 体流变性 能 的影响 如表 １
１所示 。
由表 ２可以看出 ， 随着粉煤灰掺量 的增加 ， 浆体 的
Байду номын сангаас
张林春等 ： 矿物掺合料对新拌水泥浆体流变性能 的影响
７
塑性粘度逐渐减小 ， 屈服剪应力呈增 大趋 势。Ｍ ｒ ａ ｈ时 ｓ 间呈减小趋势 ， 小锥筒所 测直径呈增大趋势 。 粉煤灰对水 泥浆 体 流变性 能 的影 响与 粉 煤灰 的 颗粒形貌有关 ， 粉煤灰呈 球状玻璃 体 ， 面光滑 ， 表 圆形
减水剂和磨细矿渣 时 ， 矿渣粒 子表面会 吸附高效减 水 剂， 形成“ 双电层结构 ”进一步释放 了絮凝结构中包裹 ，
泥浆体流变性 能的影 响。
（ ） 试验过程 。将矿物掺合料 、 ３ 减水剂 和水 泥混 合物放人烧杯 ， 入 引气 剂 和水 ， 加 搅拌 ５ ｉ 后将 浆体 ｍｎ 倒入旋 转粘 度 计 测定 器 中， 用 大 小转 子 分 别 搅拌 利 １ｓ ０ 后读 数 ， 到水泥浆体塑性粘度和剪切应力 。 得 将 １２ ｍ ５ Ｌ纯水泥浆体倒入 Ｍ ｒ 筒 中测得 ７５ Ｌ± ｍ ａｈ ｓ
裹浆量 提高。混凝 土在凝 结硬化过 程 中， 水泥 水化 继 续需要 水 ， 而被 沸 石 粉 吸 附 的水 又 能逐 渐 的释放 出
粉煤灰填 充 在水 泥颗 粒之 间 ， 到滚 珠 的作 用 ， 强 起 增 水泥浆体 的 流动 性 ； 同时粉煤 灰表 面 电位很 大 ， 吸 会 附部分减水剂而产生 自身 排斥作用 ， 从而改 善浆 体流 动性［ 副。故仅从对水泥浆体 流变性影 响来 看 ， 粉煤 灰
这是 因为天然沸石 本身具 有格构 状结构 ， 内部充 满大小 均匀 的孔 穴 和通 道 ， 有很 大 的开放 性 ， 磨 并 经
混凝土矿物掺合料的定义及发展历史
混凝土矿物掺合料的定义及发展历史一、矿物掺合料的定义矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。
国外将这种材料称为辅助胶凝材料（Supplementary cementitious materials），已成为高性能混凝土不可缺少的第六组分。
在《矿物掺合料应用技术规范》( 征求意见稿) 中, 对矿物掺合料的定义是:以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分,掺入混凝土中能改善新拌或硬化混凝土性能的粉体材料, 涉及的矿物掺合料包括了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉等6种材料。
有关学者建议矿物掺合料的定义为: 对人体无害的, 在一定范围内取代水泥后能够配制出工作性能、力学性能和耐久性能符合混凝土要求的粉体材料。
二、矿物掺合料的历史（1）第一阶段（20世纪30～60年代）自从工业锅炉改为煤粉炉后,人们就开始对粉煤灰的火山灰性质进行了研究。
最初,粉煤灰等工业废渣只是被当作节省水泥、降低成本的一种措施,在很长时间内人们对其应用都持一种消极的态度,甚至认为矿物掺合料的掺入是以牺牲混凝土性能为代价的。
20世纪30年代,美国开始对粉煤灰掺入混凝土和砂浆进行较完整的研究,而较早地把矿渣作为水泥混凝土掺合料的公开论文是德国学者R.Grun在1942年发表的“高炉矿渣在水泥工业中的应用”。
1948年,R.E.Davis成功地将粉煤灰大规模应用于美国蒙大拿州的饿马坝工程,为矿物掺合料的应用树立了典范。
（2）第二阶段（20世纪70～80年代）直到20世纪70年代,能源危机、环境污染以及资源枯竭问题的出现,才又强烈激发人们对粉煤灰、矿渣等工业废渣进行再利用的研究,为工业废渣用作水泥混凝土掺合料开辟了新篇章。
（3）第三阶段（20世纪90年代～现在）经过一定的质量控制或制备技术获得的优质矿物掺合料,可明显改善硅酸盐水泥自身难以克服的组成和微结构等方面的缺陷,包括劣化的界面区、耐久性不良的晶相结构、高水化热造成的微裂纹等,赋予了混凝土优异的耐久性能和工作性,超越了传统的降低成本和环境保护的意义,已成为混凝土材料一个不可或缺的组分,有人称之为混凝土的第六组分。
浅谈普通混凝土中矿物掺合料的作用
浅谈普通混凝土中矿物掺合料的作用发布时间：2022-07-14T07:48:02.531Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第3月第5期作者：聂江[导读] 本文为民用建筑及公共建筑混凝土中的矿物掺合料进行探讨，伴随着混凝土施工技术的飞速发展，矿物掺合料已经成为配置混凝土不可或缺的重要组分和功能性材料，聂江中铁建设集团有限公司西南分公司四川成都 610051摘要：本文为民用建筑及公共建筑混凝土中的矿物掺合料进行探讨，伴随着混凝土施工技术的飞速发展，矿物掺合料已经成为配置混凝土不可或缺的重要组分和功能性材料，矿物掺合料主要有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、石灰石粉、钢渣粉、磷渣粉、沸石粉和复核矿物掺合料等。
本文主要对常用的粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰矿物掺合料在混凝土中的作用进行探讨。
关键词：主体结构；混凝土；矿物掺合料；施工规范1 概况1.1工程概况本工程为新建铁路磨丁至万象线站房及相关工程Laos-China FJSG 2标，新建铁路磨丁至万象线位于老挝境内，为泛亚铁路中通道的重要组成部分。
北接中国境内拟建的玉溪至磨憨线，南联泰国境内规划的曼谷至廊开线。
线路起点为中老边境口岸磨丁，向南经老挝北部的南塔省、乌多姆赛省、琅勃拉邦省、万象省后到达线路终点为老挝人民民主共和国首都万象市，正线长度422.4公里。
1.2项目概况Laos-China FJSG 2标段施工内容包括琅勃拉邦站、嘎西站、万荣站：（1）琅勃拉邦站总建筑面积约8000m2，为线侧平式站房，最高聚集人数为1200人，站场设计为2站台4线，站房及雨棚主体均为钢筋混凝土结构。
（2）嘎西站总建筑面积约1500m2，为线侧平式站房，最高聚集人数为120人，站场设计为1站台3线，站房及雨棚主体均为钢筋混凝土结构。
（3）万荣站总建筑面积约5000m2，为线侧平式站房，最高聚集人数为600人，站场设计为2站台4线，站房及雨棚主体均为钢筋混凝土结构。
本工程混凝土供应形势为，由我单位自行采购并经过检验合格的砂、石、水泥、矿物掺合料、混凝土外加剂等原材料，委托当地的混凝土拌合站根据本工程混凝土的相关要求配置理论配合比和施工配合比，并进行拌和制作。
高性能混凝土
高性能混凝土高性能混凝土是用现代混凝土技术制备的混凝土。
它是相对于普通混凝土而言，因而它不是混凝土的一个品种，而是以广义的动态的可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土的组合。
高性能混凝土的基本条件是有与使用环境相适应的耐久性、工作性、体积稳定性和经济性。
高性能混凝土水化硬化特点：高性能混凝土配制的特点是低水胶比、掺用高效减水剂和矿物细掺料，因而改变了水泥石的亚微观结构，改变了水泥石与骨料间界面结构性质，提高了混凝土的致密性。
高性能混凝土的制备不应该仅是水泥石本身，还应包括骨料的性能，配比的设计，混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护以及质量控制，这也是高性能混凝土有别于以强度为主要特征的普通混凝土技术的重要内容。
一、高性能混凝土原材料1．水泥并不是所有水泥都适合配制高性能混凝土，配制高性能混凝土的水泥应该有更高的要求，除水泥的活性外，应考虑其化学成分、细度、粒径分布等的影响。
在选择时应考虑下述原则：（1）宜选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
无论是在水泥出厂前还是在混凝土制备中掺入的矿物掺合料，都需要比水泥熟料更大的细度和更好的颗粒级配。
（2）宜选用42.5级或更高等级的水泥。
如果所配制的高性能混凝土强度等级不太高，也可以选用32.5级水泥。
（3）应选用C3S含量高、而C3A含量低（少于8%）的水泥。
C3A含量过高，不仅水泥水化速度加快，往往会引起水泥与高效外加剂相互适应的问题，不仅会影响超塑化剂的减水率，更重要的是会造成混凝土拌合物流动度的经时损失增大。
在配制高性能混凝土时，一般不宜选用C3A含量高、细度细的R型水泥。
（4）水泥中的碱含量应与所配制的混凝土的性能要求相匹配。
在含碱活性骨料应用较集中的环境下，应限制水泥的总碱含量（Na2O+0.658K2O）不超过0.6%。
（5）在充分试验的基础上，考虑其他高性能水泥。
2．外加剂用于高性能混凝土的外加剂主要是高效减水剂，其次还有缓凝剂、引气剂、泵送剂等。
混凝土矿物掺合料
（3）对浆体凝结时间的影响
• FA掺量越大，浆体的凝结时间越长 • FA掺量超过30%，浆体的凝结时间涨幅增大。
（4）对混凝土塑性收缩的影响
• FA混凝土的塑性收缩低于不掺FA混凝土 • 高钙灰更有利于降低混凝土的塑性收缩
（5）对混凝土抗碳化性能的影响
• 加入掺合料消耗掉 混凝土中的部分 Ca(OH)2，使混凝 土的总体碱度降低， 继而加速碳化进程
混凝土矿物掺合料
侯云芬
明天的混凝土将含有较少的熟料，因此 水泥业将成为水硬性胶凝材料业，一种向市 场提供与水拌和时能硬化的微细粉末的工业。 这种使矿物组分，而不是细磨熟料用量增大 的做法，将有助于水泥业向更加符合各国政 府提出的可持续发展的目标迈进。今天的水 泥业沿着这个方向努力已经是非常必要了。
ห้องสมุดไป่ตู้
3、改善新拌混凝土的工作性。混凝土提高流 动性后，很容易使混凝土产生离析和泌水， 掺入矿物细掺料后，混凝土具有很好的粘 聚性。像粉煤灰等需水量小的掺合料还可 以降低混凝土的水胶比，提高混凝土的耐 久性。
4、降低混凝土温升。水泥水化产生热量，而混凝土 又是热的不良导体，在大体积混凝土施工中，混凝 土内部温度可达到50~70℃，比外部温度高，产生 温度应力，混凝土内部体积膨胀，而外部混凝土随 着气温降低而收缩。内部膨胀和外部收缩使得混凝 土中产生很大的拉应力，导致混凝土产生裂缝。掺 合料的加入，减少了水泥的用量，就进一步降低了 水泥的水化热，降低混凝土温升。
裂缝扩展的 路径和方向
C-S-H 钙矾石
CH
骨料
过渡区
水泥石本体
骨料
氢氧化钙
三、掺合料在混凝土中的作用
1、掺合料可代替部分水泥，成本低廉，经济效益 显著。
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沸石粉作为矿物掺合料对混凝土性能的影响
谭多枝1，张炜2，赵永忠2，乔云武3
（1.广东新业混凝土有限公司，佛山，528308；2.广东复特新型材料有限公司，佛山，528308；3.广东新泽建筑材料有限公司，佛山，528308）
摘要：通过对沸石粉分别取代混凝土中的粉煤灰、矿渣粉、水泥进行试验研究，得到沸石粉对混凝土工作性及强度等影响的相关数据，为沸石粉在实际生产中的应用提供了技术条件。
关键词：沸石粉；混凝土；工作性；强度；矿物掺合料
1引言
沸石粉是天然沸石岩磨细后形成的一种火山灰质材料，含有大量的活性SiO2和Al2O3，其火山灰活性次于硅灰，优于粉煤灰。
我国石天然沸石资源丰富的国家，目前已发现的矿床或矿点400多处，已探明储量超过100亿吨，预测储量可达到500亿吨。
沸石作为一种廉价并容易开采的矿物，用来作为混凝土用矿物掺合料具有普遍的适用性和经济性[1]。
目前，天然沸石有四十多种，可用于配制混凝土的主要是斜发沸石和丝光沸石。
产地不同的沸石粉的化学成分差异较大，一般沸石粉中SiO2和Al2O3总和约占80%。
沸石粉中含有SiO2和Al2O3，在碱性激发下，沸石粉能与水泥水化时析出反应生成水化硅酸钙胶凝体，促进水泥水化反应的进行；另一方
的Ca(OH)
2
面，由于天然沸石本身具有网格状结构，内部充满大小均匀的孔穴和通道，并有很大的开放性，经磨细具有较大的比表面积，自然状态下能吸附大量的水分子和气体，并与大气相对湿度平衡。
当掺人混凝土中时可吸收混凝土中多余的拌和用水，克服混凝土经时泌水性，使混凝土粘性增加，集料裹浆量提高[2]，因此能改善混凝土的工作性。
随着我国矿物掺合料利用技术的快速发展，人们已经认识到掺合料单一使用不如复合使用对混凝土技术性能和性价比意义大[3]。
但是目前沸石粉在混凝土中的应用仍然较少，而且相关标准也比较落后，我国目前使用的沸石粉相关标准有《混凝土和砂浆用天然沸石粉》（JG/T 3048-1998）、《天然沸石粉在
混凝土和砂浆中应用技术规程》（JGJ/T 112-97）、《高强高性能混凝土用矿
物外加剂》（GB/T 18736-2002），但前两份标准与第三份标准在内容上存在
冲突，如活性指数及需水比试验的相关内容有明显不同[4-5]。
本文通过试验，将磨细沸石粉作为混凝土的矿物掺合料，与矿粉，粉煤灰等复合使用，改善混凝土拌合物的和性能，为沸石粉在混凝土中的应用提供一定的技术依据。
2试验用原材料及试验方法
2.1试验原材料：
沸石粉：产地广西，细度800目，白度98%，需水比101%，胶砂强度见
表1；水泥：华润P.Ⅱ42.5R，富余系数1.27，标准稠度用水量25.0%，安定
性合格；粉煤灰：广西南宁，二级灰，细度17%，需水比101%，活性78%；矿粉：山东日照，S95级；碎石：广东肇庆，5～25连续粒级，压碎指标
9.2%，含泥量0.3%，针片状含量1.1%；砂：广西西江，中砂，细度模数2.6，含泥量0.6%；外加剂：广东佛山，广东复特新型材料科技有限公司FT-Ⅰ型低标号聚羧酸高性能减水剂。
表1沸石粉胶砂强度
2.2试验方法
（1）试验依据
试验配合比按《混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）设计；
坍落度、扩展度测定按《混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2002 ）试验；
试件制作、养护及抗压强度测定按《混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）试验。
（2）试验方法
影响混凝土工作性的主要因素很多，如水胶比、用水量、砂率、骨料、外加剂品种及掺量、矿物掺合料等[6]。
本试验中用沸石粉按一定比例置换混凝土中的胶凝材料，检验其对工作性能和强度的影响。
（3）试验指标
本研究中主要考核指标为坍落度、扩展度、混凝土不同龄期（7d、28d、56d）的立方体抗压强度。
3试验结果与讨论
3.1沸石粉取代粉煤灰对混凝土性能的影响
试配中，分别以胶材总量的10%、20%掺沸石粉，并相应取代等量的粉煤
灰进行试配，每组不同掺量均进行三组平行试配，与未掺沸石粉的基准混凝土进行对比：
表2沸石粉取代粉煤灰对混凝土性能的影响
从以上图表可以看出，掺沸石粉取代粉煤灰的过程中，随着沸石粉比例的
增加，坍落度均会相应减小，每增加10% 的沸石粉，混凝土拌合物初始坍落度减小10～20 mm，初始扩展度减小20～40 mm；但掺沸石粉取代粉煤灰时，7 天强度略有降低，28天及56天强度反而略有上升，其中掺10% 沸石粉
取代粉煤灰时对强度最为有利,其原因主要是由于沸石粉活性比粉煤灰活性要高，所以沸石粉取代一定量粉煤灰强度会有所增长。
3.2沸石粉取代矿粉对混凝土性能的影响
试配中，分别以胶材总量的10%、20%掺沸石粉，并相应取代等量的粉煤
灰进行试配，每组不同掺量均进行三组平行试配，与未掺沸石粉的基准混凝土进行对比：
表3沸石粉取代矿粉对混凝土性能的影响
注：沸石粉比例为其占总胶材的比例
从以上图表可以看出，掺沸石粉取代矿粉的过程中，随着沸石粉比例的增
加，坍落度均会相应减小，每增加10% 的沸石粉，混凝土拌合物初始坍落度
减小10～20 mm，初始扩展度减小20～40 mm；但强度会随着沸石粉比例的上升而逐步下降，每增加10% 的沸石粉7 d、28 d及56d强度均下降约2～3 MPa，其原因是沸石粉活性较矿粉活性低，所以沸石粉取代矿粉后会在一定程度上造成混凝土强度降低。
3.3沸石粉取代水泥对混凝土性能的影响
试配中，分别以胶材总量的10%、20% 掺沸石粉，并相应取代等量的水
泥进行试配，每组不同掺量均进行三组平行试配，与未掺沸石粉的基准混凝土进行对比：
表4沸石粉取代水泥对混凝土性能的影响
注：沸石粉比例为其占总胶材的比例
从以上图表可以看出，掺沸石粉取代水泥的过程中，随着沸石粉比例的增加，坍落度、扩展度变化较小，每增加10% 的沸石粉，混凝土拌合物初始坍落度变化10mm左右，初始扩展度变化约20mm；但掺沸石粉取代水泥对强度有明显降低，每增加10% 的沸石粉7 d、28 d及56 d强度均下降约4～5 MPa，而且沸石粉取代水泥后，混凝土56 d强度相对于28 d强度基本没有增
长。
这是因为沸石粉活性较低，配合比中水泥占胶材总量的比例本来较小，被沸石粉取代一部分后，混凝土强度会有较明显的降低。
3.4机理分析
沸石粉是一种火山灰材料，其组分SiO2和Al2O3与水泥的水化产物进行二次水化反应，生成含水硅酸钙凝胶和含水铝酸钙凝胶。
沸石粉是Ca(OH)
2
一种多孔结构，在水泥混凝土中起着贮水库作用，自然状态下，其吸附的大量水分与空气在混凝土拌合物的亲水作用下，水分进入沸石粉内部，原来的气体被排放到混凝土拌合物中，提高了混凝土的粘性，以及骨料的裹浆量，因此拌。