矿粉和粉煤灰的掺量教学文稿

矿粉和粉煤灰的掺量

1)混凝土拌和料和易性得到改善掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。(2)混凝土的温升降低掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量。游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。通常3既的粉煤灰掺量即可避免碱集料反应。(4)变形减小粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。粉煤灰的减水效应使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低，但劣质粉煤灰会增加混凝土的干缩。(5)耐磨性提高粉煤灰的强度和硬度较高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性优于普通混凝土。但混凝土养护不良会导致耐磨性降低。(6)成本降低掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10%～15%，因而可降低混凝土的成本。

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两者的允许掺量不同：粉煤灰在水泥中的允许掺加量为20－40%，但在混凝土中最大掺量一般不超过35%；磨细矿粉在水泥或混凝土中的掺加量则可达20－70%。一些欧洲国家甚至允许掺到85%。

两者在混凝土中的掺加方式不同：粉煤灰一般采用“超量”取代水泥方式以保证混凝土强度达标；磨细矿粉则通常采用“等量”取代水泥方式配制混凝土，其强度仍然可以满足设计要求。

1、“单掺”矿粉时，可按等量取代原则并根据以下方法确定矿粉的合适掺量：

(a)对于地上结构以及有较高早期强度要求的混凝土结构，掺量一般为20-30%；

(b)对于地下结构、强度要求中等的混凝土结构，掺量一般为30-50%；

(c)对于大体积混凝土或有严格温升限制的混凝土结构，掺量一般为50-65%；

(d)对于有较高耐久性能要求的特殊混凝土结构（如海工防腐蚀结构、污水处理设施等），掺量可达 50-70%。

2、采用“双掺”粉煤灰和矿粉时，由于受粉煤灰掺量和质量波动的影响很大，只能根据上述基本原则，通过具体试验确定各组份正确的掺加量。

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粉煤灰与矿粉双掺提高混凝土抗氯离子渗透性

东莞市预拌混凝土协会中国混凝土与水泥制品网[2008-12-22]

摘要：结合工程实例，采用粉煤灰与矿粉双掺，能有效的提高混凝土抗氯离子渗透能力。

关键词：混凝土渗透性氯离子矿物掺合料

1.引言

氯离子入侵是引起混凝土中钢筋锈蚀的重要原因，往往决定了混凝土结构的使用寿命，是耐久性的重要问题。因此，国内外很多工程采用低水胶比，粉煤灰与硅灰双掺技术来解决此类问题。但是由于硅灰的价格昂高，而且市场小，故而本公司采用粉煤灰与

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矿粉双掺解决了混凝土中氯离子渗透的问题。解决了C30P8混凝土氯离子渗透的问题。

2.原材料

2.1.1

砂：江西赣江Ⅱ区中砂，细度2.7；碎石：江苏宜兴产5-25mm连续级配碎石，压碎指标8.0%；外加剂：江苏博特新材料有限公司生产JM-Ⅷ高效减水剂，减水率22%；水泥：江苏南通万豪建材科技有限公司生产P.O42.5级；粉煤灰：南通华锦粉煤灰开发有限公司Ⅰ级粉煤灰；矿粉：张家港恒昌新型建筑材料有限公司生产S95级。

水泥、粉煤灰、矿粉性能指标如下列表格。

表1：水泥性能指标

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2.1.2混凝土配合比

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从上述结果分析，D方案比较合理。随着水胶比的降低，矿物掺合料用量增加，可明显降低混凝土的渗透能力。其原因是：

一.矿物掺合料效应

⑴矿物掺合料（粉煤灰与矿粉）具有形态效应、微集料效应。正是由于矿物掺合料具有这些功能作用，改善了混凝土内部结构；影响了胶凝材料水化进程，协调混凝土的强度发展，并能有效改善混凝土内部界面过渡区结构与性能，因而最终提高混凝土终合性能。

⑵复合化超叠加效应

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混凝土是一种多组分复合材料，各组分性能的叠加效应表现得十分明显。矿粉、粉煤灰等多组分矿物复合在一起，可以充分发挥各自优势，其各自的形态效应、微集料效应、火山灰效应相互作用，可以进一步提高混凝土性能。

⑶密实堆积效应

如前所述，掺加不同粒径和粒度分布矿物掺合粒，可以提高浆体的密实堆积程度，使得胶凝材料水化加快，混凝土孔隙率降低，微观结构变得均匀，产生优良的力学性能和耐久性能。

⑷中心质效应

吴中伟在1958年提出水泥基复合材料的中心质假说。把不同尺度分散相称为中心质，把连续相称为介质。各级中心质和介质之间存在相互的效应，称为“中心质效应”混凝土骨料为大中心质，未水化的水泥颗粒和矿物掺合料为次中心质效。混凝土掺加一定细度的矿物掺合料使水泥石的中心质增多，次中心质之间的间距进一步减少，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到加强。

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二.界面结构的提高

掺入的矿物掺合料的二次水化反应（火山灰反应）消耗了大量的氢氧化钙，减少了氢氧化钙的含量，并干扰氢氧化钙的结晶，使其氢氧化钙尺寸减少，富集程度和取向程度下降；火山灰反应增加C-S-H凝胶和Aft数量，硬化后混凝土界面过滤层孔隙率降低。其抗氯离子渗透性能大幅提高工程开始后，双方协作，现场留样，电通量为980C，抗压强度37.6Mpa，抗渗等级8级，符合设计要求。

4．结论

在一定范围内，高掺粉煤灰和矿粉可有效的减少混凝土氯离子的渗透。

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