掺和料存在的主要问题

陈益民I川认为，目前掺和料存在的主要问题集中在三方面:矿物掺合料应用的理论

研究，目前虽然对矿物掺合料进行了大量的研究，但总体深度不够，研究缺乏一定的系

统性与整体性，其制备和应用缺乏系统的理论指导，实际使用还存在较多问题，需要发

展一套系统理论来指导矿物掺合料的应用;矿物掺合料性能评价问题，矿物掺合料的物

理化学性质直接影响到混凝土的各种性能，因此矿物掺合料性能的评价问题一直备受关

注，人们发明了许多方法，但均以矿物掺合料本身化学反应活性、矿物掺合料化学和矿

物组成，以及掺有矿物掺合料的水泥强度等3种方法来评价矿物掺合料。这些方法虽然

在一定程度上从某个侧面反映了矿物掺合料的性能，但还不足以全面评价矿物掺合料在

水泥混凝土中的作用，需要研究一套合理的方法来评价矿物掺合料的性能;·矿物掺合料

的制备技术，不同的工业废渣因化学组成、颗粒群分布等方面存在较大差异，要把工业

废渣十分有效地用作矿物掺合料，就必须对其加工处理。人们己认识到矿物掺合料细度

影响到其各种潜在性能能否充分发挥，但盲目追求细度带来了高能耗，而且仅作简单的

超细粉磨并不能十分有效地发挥矿物掺合料的各种效应，必须进行革新或改进。

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自20世纪70年代日本学者提出超细粒子概念以来，众多科学家对于超细粒子的性

质、制备方法及其应用进行了广泛的探索。1990年7月在美国召开了国际上第一届纳米

科学技术学术会议，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世，从此，

纳米材料引起了世界各国材料界和物理界的极大兴趣和广泛重视145】。目前，关于混凝土

的高效活性矿物掺料已有较多的研究成果，并己经应用于工程实际中。活性矿物掺料中

含有大量活性二氧化硅及活性氧化铝，在水泥水化中生成强度高、稳定性强的低碱性水

化硅酸钙，改善了水化胶凝物质。超细矿物掺料能填充于水泥颗粒之间，使水泥石致密，

并能改善界面结构和性能。

人工合成的纳米级5102(Nano一5102，简称NS)的粒径非常小，其火山灰活性均比硅灰、

粉煤灰的要高很多I46J。在水泥浆体中，Ca(0H)2会更多地在纳米51认表面形成键合，并生

成C一S一H凝胶，起到了降低Ca(0H)2含量和细化Ca(0H):晶体尺寸的作用，同时cSH凝胶以

纳米5102为核心形成簇状结构，纳米51仇起到CSH凝胶网络结点的作用l46]。纳米5102的上述作用在理论上可以提高混凝土的强度、密实度、抗渗性等性能。文