混凝土外掺料.

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
矿粉对混凝土性能的影响 1.对混凝土和易性的影响
2.对混凝土强度的影响Biblioteka Baidu
3.对耐久性的影响 4.对水化热的影响 5.对收缩和抗裂性的影响
1、作用机理：填充效应、强度效应、界面效应
2、对新拌混凝土性能影响：粘聚性提高，
塌落度有所降低。 3、对硬化混凝土性能的影响：提高强度、耐久性能。
复合矿物超细粉
两种或两种以上矿物原料掺入水泥基材料中，
优势互补，可以进一步提高综合性能。
如粉煤灰-硅灰、矿粉-硅灰、粉煤灰-矿粉-硅 灰复合等。
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I
12.0
II
25.0
III
45.0
需水量比 / %≤
烧失量 / %≤ 含水量 / %≤ SO3含量 / %≤ 游离氧化钙 / %≤
95
5.0
105
8.0 1.0 3.0 1.0 4.0 5.0
115
15.0
F类
C类 F类 C类 F类 C类
安定性(雷氏夹沸煮后增加距离)/mm C类 ≤
粉煤灰对混凝土性能的影响 1、对新拌混凝土性能的影响 Ⅰ级灰可以提高混凝土拌合物的流动性， Ⅱ级灰在掺量30%以内时，使流动性提高，Ⅲ级灰
矿粉的技术性能和质量指标 矿粉的主要化学成分： SiO2、Al2O3、 CaO、MgO，其中SiO2、Al2O3、CaO约占 矿粉总量的90%。
矿物结构：大部分为玻璃体，少量晶体。
细度：粒径大于45 μm的矿粉很难参与水化，因此要求 质量指标：按化学性能、比表面积、活性指数等，分为
用于高强高性能混凝土的矿粉比表面积大于400m2/kg。 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
混凝土用掺合料——硅灰
硅灰是铁合金厂在冶炼合金或金属硅时，
从烟道中收集的一种飞灰，是炉中的SiO气体
遇到空气迅速氧化成 SiO2，冷凝成颗粒再经过滤器
收集而得。主要是由极细的无定形球形颗粒，主要活性 成分为SiO2，占90%以上。 粒径小于1 μm,平均 0.1μm，比表面积约为15000~20000m2/kg，表观 密度很低，堆积密度约为200~300kg/m3。
从烟道气体中收集到的细颗粒粉末。
扫描电镜图
粉煤灰的技术性能和作用机理
沉珠 漂珠
形态：实心、空心玻璃微珠 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。
3.对耐久性的影响 掺粉煤灰混凝土抗冻性、抗渗性、 抗硫酸盐腐蚀性能、对钢筋保护作用都有所提高。
粉煤灰能抑制混凝土的自收缩、早期收缩
和总干燥收缩。
粉煤灰能降低水化热和混凝土水化温升，提
高混凝土抗裂性。
三峡大坝混凝土中大量应用了优质粉煤灰
混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣
混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣
分类
•
GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土的粉煤灰》
F类——无烟煤和烟煤
依煤种不同分
C类——褐煤或次烟煤，氧化钙含量大于
10%
根据细度、烧失量（含碳量）、需水量比、
三氧化硫含量分为：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级。
混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求 GB/T1596-2005
项目 细度（0.045mm方孔筛筛余）/% ≤ F类 C类 F类 C类 F类 C类 技术要求
学习情境
混凝土外掺料
德修身、技立业
任务目标：
了解混凝土外掺料的基本概念； 熟悉粉煤灰在混凝土中的技术要求及其特点； 熟悉矿渣粉在混凝土中的技术要求及其特点； 熟悉硅灰在混凝土中的技术要求及其特点。
德修身、技立业
组成材料
混凝土用外掺料——矿物外加剂
什么是混凝土矿 物细粉掺和料？
•以活性氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主要 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。 •混凝土的第六组分 。
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。
种类：粉煤灰、超细矿渣粉、硅灰及沸石粉
概述
应用
20世纪50~60年代: 节约水泥
80年代: 环境保护
应用
80年代:控制混凝土绝热温升 90年代: 改善混凝土的 性能, 高强高性能砼
经济组分
功能组分
常用种类
矿渣微粉
粉煤灰
常用种 类
硅灰
天然沸石 粉
混凝土用外掺料——粉煤灰
粉煤灰是指煤粉炉燃烧煤粉时，
使混凝土拌合物流动性降低。
掺粉煤灰混凝土更容易振捣密实，可泵性大大提高。
原状灰有可能增大混凝土的泌水性，磨细粉煤灰通常
能减少混凝土的泌水。
2.对混凝土强度的影响
优质的Ⅰ级灰掺量小于10%时，
早期强度不降低，后期强度高于基准混凝土。 掺量超过一定值后，早期强度略有降低， 但后期强度仍可超过基准混凝土。 Ⅱ级灰的影响与Ⅰ级灰相似，但早期强度更低。一 般采取超量取代法。 Ⅲ级灰一般只用于低强度等级的混凝土结构，很少 用于高强度等级的混凝土结构，尤其是预应力结构。