矿物掺合料相关知识

（8）钢筋锈蚀（ ）
对合理养护的混凝土，矿物掺合料可将低水、 空气和氯离子的渗透过混凝土的能力，从而减少 钢筋的锈蚀。
2.对硬化混凝土的影响 （1）强度（）
（2）抗冲击性与耐磨性（ ）
材料 抵抗冲击负 荷作用的能 力。
（3）抗冻融性（ ） 含碳量！
粉材料抵抗多次“冻融循环”而不疲劳、 破、煤坏的性质。
灰在寒冷气候条件下，土壤或岩层中冻结
的冰在白天融化，晚上冻结，或者夏季融化， 冬季冻结。这种融化、冻结的过程称为冻融 作用。
（5）渗透性和吸水性（ ）
一种材料 在不损坏介 质构造情况 下，能使流 体通过的能
力。
指材料在水中能吸收 水分的性质。
如果养护充分，通常可将低混凝土 的渗透性和吸水性。
（6）碱集料反应（ ）
（7）抗硫酸盐性（ ）
采用合理的配合比、材料选择恰当，矿物 掺合料可提高混凝土抗硫酸盐及海水侵蚀的能 力。
三、矿物掺合料的分类
1.根据来源分类
类别
矿物掺和料的分类 品种
天然类
火山灰、凝灰岩、沸石粉、硅质页岩等
人工类
水萃高炉矿渣、煅烧页岩、偏高岭土等
工业废料类 粉煤灰、硅灰等
2.根据化学活性
① 有胶凝性（或称潜在水硬活性）的，如 矿渣、高钙灰、固硫渣等
② 有火山灰活性的，如粉煤灰、硅灰、硅 藻土等
③ 惰性掺合料，如石灰石粉、石英粉等
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在 1942年发表的“高炉矿渣在水泥工业中的应用”。 1948年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
（2）第二阶段（20世纪70～80年代）
矿物掺合料的功能效应
① 形态效应：利用矿物掺合料的颗粒形态在混 凝土中起减水作用，“矿物减水剂”
② 微细集料效应：利用矿物掺合料中的微细颗 粒填充到水泥颗粒填充不到的空隙中
③ 化学活性效应：利用矿物掺合料的胶凝性或 火山灰性，将()2晶体转化成凝胶
1.对新拌混凝土的影响 （1）需水量（ ）
（2）泌水和离析（ ）
混凝土在摊铺以 后凝结以前，从 外观上看来在表 面出现水分的一 种现象。 混凝土在运输、 振捣、泵送的过 程中出现粗骨料 下沉，水分上浮 的现象。 描述混凝土泌水 特性的指标：泌 水量、泌水率。
指粗骨料与细骨料分离。
（3）含气量（ ）
（4）水化热（ ）
（5）凝结时间（ ）
（7）可泵性（） 通常使用矿物掺合料可以改善混凝土的泵送性能。
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。
矿渣（ ）
：38～46 2：26～42 2O3：7～20 2O3：0.2～1 ：4～13
粉煤灰（ ）
：2～7 2：40～65 2O3：15～40 2O3：4～20
硅灰（ ）
：0.5～1 2：90～92 2O3：0.4～1 2O3：0.3～2
细度和比表面积约 为水泥的80～100倍，粉 煤灰的50～70倍。
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（ ），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。
矿物掺合料 （)
引言
矿物掺和料的意义：研究热点
成本 环保 工作性能（球型玻璃体、滚珠效应）、力学
性能（微细颗粒填充、界面过渡区）、耐 久性能（降低水化温升） ——粉煤灰品质密切相关、用量
授课内容
矿物掺合料的定义 矿物掺合料的历史 矿物掺合料的分类 矿物掺合料的特性 矿物掺合料的检测 矿物掺合料的生产 矿物掺合料面临问题
矿 渣
煅 烧 页 岩 水 泥
（4）干缩和徐变（ ）
即混凝土的干燥收 缩。就是混凝土在 养护时由于养护不 好，造成的其表面 缺水而引起收缩， 给混凝土工程的带 来了开裂的隐患。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
混凝土徐变是指混凝 土在应力作用下,其应 变随时间而持续增长的 特性。
当掺量较少时，矿物掺合料对干缩和徐
变影响很小，通常没有实际影响。（粉煤灰 -用水量不增加-减少干缩）
火山灰（ ）
：0.5～1 2：40～60 2O3 2O3 ：15～30 2O：15 烧失量：10％左右
石英粉（ ）
四、矿物掺合料的特性
经济效益：低廉 技术效益：功能 社会效益：环保
环保：绿色产品
以工业废渣为主的掺合料在混凝土中的大 量应用,首先它意味着混凝土的生产降低了 工业废渣自身的环境污染及土地资源浪费 其次它减少了胶结材中水泥的用量而间接 地减少了由于生产水泥而导致的能源、资源 消耗及环境污染 另外由于它能在一定程度上提高混凝土的 性能,延长了混凝土的使用寿命,减少了维护 及重建所需的水泥及混凝土用量,也间接地 节约了资源、能源,降低了环境污染
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。