论超细矿渣粉对混凝土的影啊
- 格式:pdf
- 大小:140.85 KB
- 文档页数:1
超细矿粉对混凝土性能的影响以及使用中注意事项矿渣即粒化高炉矿渣。
它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。
在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要加入适当数量的石灰石和白云石作为熔剂。
它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化硅和铁矿石中废矿以及焦炭中的灰分相熔化,生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的融合物,浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理形成粒状颗粒物,这就是粒化高炉矿渣,简称:矿渣。
1 超细矿粉在国内外的应用情况在我国矿渣主要作为活性混合材添加到水泥熟料中,矿渣的活性没有完全体现出来。
由于当时的粉磨生产普遍采用球磨工艺,能耗较高,效益低。
综合水泥性能和经济效益分析的结果,矿粉合理粉磨细度应控制在400~450m2/kg。
直到2000年11月,上海率先从日本引进40万吨矿粉立磨生产线,矿粉的大规模生产才在国内展开。
1998年上海完成地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉磨细矿粉》,1999年《粒化高炉磨细矿粉在混凝中应用技术规程》制定颁布,2000年国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》颁布实施,2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布,正式将超细矿粉定为混凝土的第六组分,超细矿粉才开始作为独立组分逐步应用于混凝土中,并被广泛地接受和使用。
2 超细矿粉对混凝土各性能的影响2.1 超细矿粉和粉煤灰复合掺用时对混凝土的强度及工作性的影响。
单掺矿粉一般掺量为30%,如果是大体积混凝土可以控制到50%。
但由于单掺矿粉混凝土粘性变大,不利于施工,因此,一般混凝土搅拌站是将矿粉和粉煤灰双掺使用,粉煤灰的掺量为2 0%左右,矿粉的掺量为20%~30%。
通过双掺可以改善混凝土的许多性能,比如说工作性,因为矿粉的粘性好,可以减少由于单掺粉煤灰而引起的混凝土坍落度损失以及泌水和离析等问题,还可以通过矿粉后期强度的增大来补充由于单掺粉煤灰而引起的混凝土28d强度的降低,起到强度互补的作用。
引言粉煤灰和矿渣粉是常见的工业废料,将粉煤灰和矿渣粉用于混凝土中,不仅能减少废弃物堆放导致的占地和环境污染等问题,还有助于改善混凝土的和易性、降低混凝土结构的水化热等[1-3]。
关于粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响已取得了大量的研究成果,但由于原材料、配合比和养护方式等差异,研究者所获得的结论并不一致,甚至相互矛盾。
赵顺湖等[4]的研究结果表明,随着矿渣粉掺量的增大,混凝土的坍落度逐渐增大,且30%矿渣粉掺量的混凝土抗压强度高于不使用掺合料的混凝土。
李双喜等[5]的研究结果表明,随着矿渣粉掺量的增大,混凝土的坍落度和抗压强度均逐渐降低,且抗压强度均低于不使用掺粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响研究孙宏图1 张 强1 蔡志远1 刘 帅2 姜瑞双2 黄智德31. 济南金曰公路工程有限公司 山东 济南 2500142. 山东省交通科学研究院 山东 济南 2500313. 山东交通学院 交通土建工程学院 山东 济南 250357摘 要:采用矿物掺合料替代水泥是降低混凝土成本和提升混凝土性能的有效途径,原材料特性和混凝土配合比对矿物掺合料使用效果的影响值得关注。
研究了粉煤灰和矿渣粉替代水泥对C40、C50混凝土的工作性和抗压强度的影响,结果表明:适量地掺入粉煤灰和矿渣粉有助于改善混凝土的工作性,掺入20%的粉煤灰可使C40混凝土的坍落度由175mm提高至200mm,掺入25%的矿渣粉可使C50混凝土的扩展度由450mm提高至500mm;粉煤灰和矿渣粉的作用效果受其掺量和混凝土配合比的影响,当掺合料掺量较高且水胶比较低时,混凝土的黏度大,过于干硬不易施工;相比矿渣粉,粉煤灰对混凝土强度的影响更为显著,粉煤灰的掺入使混凝土的早期强度降低但后期强度上升明显;建议掺入20%的粉煤灰和20%的矿渣粉等量替代水泥配制C40混凝土,建议掺入25%的矿渣粉等量替代水泥配制C50混凝土。
关键词:矿物掺合料;坍落度;扩展度;抗压强度;混凝土配合比The Influence of Fly Ash and Slag Powder on the Performance of ConcreteAbstract: Replacing cement with mineral admixtures is an effective way to reduce concrete costs and improve concrete performance. The impact of raw material properties and concrete mix proportion on the effectiveness of mineral admixtures is worth paying attention to. Study the effect of replacing cement with fly ash and slag powder on the workability and compressive strength of C40 and C50 concrete. The results show that adding an appropriate amount of fly ash and slag powder can improve the workability of concrete. Adding 20% fly ash can increase the slump of C40 concrete from 175mm to 200mm, and adding 25% slag powder can increase the expansion of C50 concrete from 450mm to 500mm. The effect of fly ash and slag powder is influenced by their dosage and concrete mix proportion. When the dosage of admixtures is high and the water cement ratio is low, the viscosity of concrete is high, making it difficult to construct if it is too dry and hard. Compared to slag powder, fly ash has a more significant impact on the strength of concrete. The addition of fly ash reduces the early strength of concrete but significantly increases its later strength. Recommend to mix 20% fly ash and 20% slag powder to replace cement in the preparation of C40 concrete, and recommend 25% slag powder to replace cement in the preparation of C50 concrete.Key words: Mineral admixtures; slumps; slumpflow; compressive strength; concrete mix proportion收稿日期:2023-3-21第一作者:孙宏图,1982年生,高级工程师,主要从事工程质量管理工作,E-mail:********************通信作者:黄智德,1982年生,博士,主要从事混凝土与混凝土结构耐久性方面的研究工作,E-mail:********************合料的混凝土。
矿粉对混凝土性能的影响矿粉是指以煤炭、石灰石、钢铁渣等为原材料进行磨磨制成的细粉,是一种常见的混凝土掺合料。
矿粉掺入混凝土中,能够调节混凝土的性能,包括提高强度和耐久性、改善混凝土的工作性能等。
本文将介绍矿粉对混凝土性能的影响。
矿粉掺入混凝土的好处矿粉能够掺入混凝土中的好处包括:•矿粉可以填充混凝土内部的微孔和毛细孔,提高混凝土密实度,从而增加混凝土的强度和耐久性。
•矿粉中的微粒子可以使混凝土中的水泥水化反应更加充分,提高混凝土的强度。
•矿粉可以调节混凝土的工作性能,比如提高混凝土的抗裂性能、改善混凝土的流动性和坍落度等。
矿粉掺量对混凝土性能的影响矿粉的掺入量对混凝土的性能有很大的影响。
以下是矿粉掺入不同量对混凝土性能的影响。
强度矿粉的掺入对混凝土的强度有影响,当矿粉的掺入量不超过30%时,混凝土的强度会有所提高。
但是如果掺入量过多,混凝土的强度就会下降。
耐久性矿粉的掺入可以提高混凝土的耐久性。
矿粉能填补混凝土中的孔隙和细缝,减少混凝土中的水分渗透,从而减少混凝土的龟裂和腐蚀现象。
工作性能矿粉的掺入可以改善混凝土的工作性能,对混凝土的流动性、坍落度和抗裂性能等均有所改善。
但是,如果掺入量过多,混凝土的流动性会受到影响,难以进行施工,并且混凝土会变得更加脆弱。
矿粉选择的注意事项选择适当的矿粉掺入混凝土也需要注意以下事项:•选择粒度适当的矿粉,过细或过粗的矿粉不适合作为混凝土掺合料。
•确定掺入量,掺入量过多可能会影响混凝土的性能。
•需要注意采购矿粉的厂家信誉度和产品质量,质量不过关的矿粉可能会对混凝土的性能产生不良影响。
矿粉是一种常见的混凝土掺合料,能够掺入混凝土中,调节混凝土的强度、耐久性和工作性能等,但是需要注意矿粉的选择、掺入量等问题。
希望本文能够对矿粉的掺入及影响有所认识。
混凝土中掺加矿渣粉的效果一、背景介绍混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其主要成分为水泥、骨料和水。
矿渣粉是一种工业副产品,由冶金工业中的渣铁粉经过磨细加工而成,具有良好的活性和水化性能,被广泛应用于混凝土中。
本文旨在探讨矿渣粉在混凝土中的掺加效果,并提供详细规格。
二、混凝土中掺加矿渣粉的作用1.增强混凝土的耐久性矿渣粉中含有大量玻璃相和活性晶体,能够与水泥反应生成胶凝体,弥补水泥中的缺陷,提高混凝土的密实性和耐久性。
2.提高混凝土的抗裂性能矿渣粉中的活性晶体能够填充混凝土中的毛细孔隙,减少混凝土内部的应力集中,从而提高其抗裂性能。
3.降低混凝土的热裂风险矿渣粉中的活性晶体能够吸收混凝土水化反应中释放出的热量,减缓混凝土的温度升高速度,降低混凝土的热裂风险。
4.节约资源,保护环境矿渣粉是一种工业副产品,其利用可以节约资源,减少环境污染。
三、矿渣粉的掺加量和粒径要求1.掺加量矿渣粉的掺加量应根据混凝土的用途和要求进行确定,一般为水泥用量的20%~30%。
掺加量过多会导致混凝土早期强度不足、收缩过大等问题。
2.粒径要求矿渣粉的粒径应符合GB/T18046-2008中规定的要求,粒径应小于等于45μm,且不得超过10%的粒径大于20μm。
粒径过大会影响矿渣粉的活性和水化性能。
四、混凝土中掺加矿渣粉的配合比设计要求1.水泥用量混凝土中掺加矿渣粉后,水泥用量应相应减少,以保持混凝土的强度和耐久性。
一般掺加30%矿渣粉的混凝土中,水泥用量应为原水泥用量的70%。
2.骨料用量混凝土中的骨料应根据混凝土的用途和要求进行选择。
一般掺加矿渣粉的混凝土中,使用的骨料应具有良好的强度和耐久性,以保证混凝土的力学性能和耐久性。
3.水灰比混凝土中的水灰比应根据混凝土的用途和要求进行确定。
一般掺加矿渣粉的混凝土中,水灰比应在0.35~0.45之间,以保证混凝土的强度和耐久性。
五、混凝土中掺加矿渣粉的施工要求1.掺加矿渣粉的混凝土应在搅拌机中充分搅拌,以保证矿渣粉的均匀分散。
矿粉对商品混凝土性能的影响及注意要点研究引言矿渣粉也是目前商品混凝土生产企业广泛采用的原材料之一。
掺加矿物掺合料不但可以提高混凝土的和易性、流动性,抗压强度等多项性能,同时可以降低生产企业的材料成本提高生产效益。
尤其是利用矿渣粉和粉煤灰等活性混合材相复合,取代部分水泥。
目前,随着我国大型立磨矿粉技术的快速发展,大量细度在400~430m/kg的矿粉得到了广泛应用,矿粉替代水泥量达到40%以上。
现在,众多商品混凝土公司大量使用矿粉,但是由于单掺矿粉,容易导致混凝土发黏a板结,而通过与粉煤灰复配,可以改善混凝土的泵送性能,同时降低了混凝土的生产成本,并且通过次第水化和微集料效应,还改善了混凝土的结构和耐久性。
本文通过对水化热、收缩以及氯离子渗透的研究,指出矿粉和粉煤灰复掺40%~60%,能够有效保证混凝土的强度和耐久性。
1 实验材料及实验方法1.1 原材料水泥:P.O42.5水泥,28天抗压强度52Mpa;粉煤灰:I级粉煤灰;矿粉:S95级矿粉;砂:中砂,细度模数2.7,含泥量小于3.0%;石:5~25mm。
连续级配,含泥量小于0.5%;减水剂:北京成百星JSP-V萘系减水剂。
1.2 实验方法水化热测定参照GB2022-80进行,测得水化温升与时间的关系曲线;自由收缩是在干燥条件下测定25×25×285mm胶砂棒收缩率;氯离子渗透是采用美国ASTM C1202-97方法,记录6小时内通过Φ100×50mm的圆柱体试件的电量Q值,用来评价混凝土的密实程度和抵抗氯离子渗透能力。
2 实验结果与分析2.1 矿粉对水化热的影响在表1和图1中,从曲线2和3可知,掺矿粉的水泥水化速率要高于掺粉煤灰,出现最高温峰时间要早,且最高温峰较粉煤灰高,但是与纯水泥1相比,水化最高温升有了明显降低,这样可以避免由于水化温升导致混凝土内外温差而产生微裂纹;曲线2、3、5,替代水泥量为40%时,单掺矿粉、单掺粉煤灰和双掺矿粉和粉煤灰出现最高温峰时间差距不大。
磨细的高炉粒化矿渣对混凝土性能的影响摘要随着城市基础建设的加快,人们对环境保护意识增强、可持续发展的理念都在不断深化,建筑产品逐步向产品集中化组装发展。
混凝土发展走向绿色环保高性能化已成为必然趋势,混凝土的高强度(1)、高工作性、和高耐久性与稳定性等技术指标成为设计目标。
配制性能优越的混凝土除满足强度、施工性能和耐久性能以外,还应考虑其经济性;即在混凝土中掺加一定矿物掺合料已经成为发展必不可少的趋势。
(2)采用活性矿物细掺合料与高效能减水剂来配制高性能混凝土已成为当前混凝土技术的又一重要技术措施。
人们认识到用矿物掺合料(尤其是矿渣微粉)取代部分胶凝材料,在提高经济效益和社会效益的同时对混凝土的某些性能也有很大的改善,如降低混凝土的改善混凝土的泌水性、粘聚性、坍落度经时损失等工作性。
但是矿渣微粉对混凝土耐久性的影响一直是人们关注的焦点,(3书)混凝土的耐久性是指混凝土抵抗环境介质(如气候、化学侵蚀、磨损或任何其它破坏过程)作用并长期保持其良好的使用性能的能力。
它是一项综合性能,主要包括有抗渗、抗冻、抗收缩、抗侵蚀、抗碳化、碱骨料反应抑制性等。
本文研究了磨细粒化高炉矿渣粉对普通混凝土中水泥水化进程及掺磨细矿渣粉对混凝土的和易性、抗压强度、抗折强度、混凝土抗渗性能及其抗冻性能五方面分析。
并对提高混凝土抗折性能及其抗渗性能提出了改进建议。
通过球磨机粉磨、负压筛分机筛分获得细度小于等于80微米的矿渣粉,分别取代混凝土中水泥用量的0%、10%、20%、30%、40%及龄期对水泥水化的影响。
掺入矿渣微粉后混凝土的粘聚性和保水性都有不同程度的改善;矿渣微粉具有一定的辅助减水作用,随着矿渣粉取代水泥量的增加,混凝土坍落度保持在55mm—70mm之间时,混凝土的用水量呈减少趋势,这一趋势随水胶比的降低和掺量的增加更为显著。
矿渣粉掺入到混凝土中,可以大大改善混凝土的抗压强度及其抗折强度。
矿渣粉对混凝土的强度性能的改善效果与矿渣粉的细度、掺量及水灰比等因素有关。
唐 山 学 院毕 业 设 计设计题目:矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响的研究系 别:_________________________班 级:_________________________姓 名:_________________________指 导 教 师:_________________________2012年6月8 日朱晓丽 王永辉 08无机非金属材料(1)班 环境与化学工程系矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响的研究摘要本文主要研究了矿渣粉和减水剂对混凝土强度、和易性和耐久性的影响。
首先对原材料进行了分析,然后进行混凝土和易性实验,试块的制备、养护与抗压强度,最后研究了矿渣粉对混凝土耐久性的影响。
实验研究了胶凝材料对混凝土性能的影响规律,矿渣粉和减水剂对混凝土塌落度和耐久性的影响规律,结果表明:1.掺加矿渣粉可以提高混凝土的塌落度,掺量超过30%时出现泌水现象。
2.矿渣粉代替水泥后,混凝土的3d抗压强度明显降低,28d抗压强度基本不变。
3.少量矿渣粉替代水泥提高混凝土的耐冻性,当矿粉替代水泥比例超过30%时抗冻性低于基准混凝土。
4.矿渣混凝土的抗碳化性能随着矿渣粉掺量的增加而下降,当矿渣粉掺量大于40%时,混凝土的碳化深度值上升速率明显加大。
关键词:矿渣粉塌落度泌水碳化Study on the Effect of Slag Powder and Superplasticizer on the ConcretePerformanceAbstractThis paper mainly studies on influence of some components on concrete strength peaceability and durability. First the raw material is analysised,then concrete peaceability is tested,the concrete block formed, maintenance, and compressive strength tested.the concrete durability is tested in the end.The experimental study the law of cementitious material role in the concrete, slag and superplasticizer role in concrete durability.The results show that:1.slag powder has a positive impact in the slump of concrete, added more than 30% ,concrete will emerge bleeding phenomenon.2.When slag powder partically replace cement, concrete compressive strength of 3d decreased significantly and 28d unchanged.3.Slag powder replace cement in small amount has a contribution to the concrete frost resistance, when the slag cement replacement ratio beyond 30%,slag concrete frost resistance will below baseline concrete frost resistance.4. the carbonation resistance of concrete is decline as the slag powder dosage increases, when the amount of slag powder is greater than 40%, the rate of concrete carbonation depth significantly increased.Key words:slag powder slump bleeding carbonation目录1 引言 (1)1.1用于混凝土的粒化高炉矿渣 (1)1.1.1粒化高炉矿渣简介 (1)1.1.2粒化高炉矿渣对混凝土性能的影响 (1)1.2用于混凝土的减水剂 (4)1.2.1减水剂概述 (4)1.2.2减水剂对硬化混凝土性能的影响 (4)1.3 矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响研究的意义 (5)2 试验 (7)2.1实验原料 (7)2.1.1砂子分析 (7)2.1.2石子分析 (8)2.1.3矿渣粉分析 (8)2.1.4水泥分析 (11)2.2矿渣粉和减水剂对混凝土塌落度的影响 (17)2.2.1实验目的 (17)2.2.2实验过程 (17)2.2.3结果与分析 (18)2.3矿渣粉和减水剂对混凝土强度的影响 (18)2.3.1 实验目的 (18)2.3.2实验过程 (18)2.2.3结果与分析 (21)2.4矿渣粉对混凝土耐冻性的影响 (23)2.3.1 实验目的 (23)2.3.2实验过程 (23)2.3.3实验结果与分析 (24)2.5矿渣粉对混凝土抗碳化性能的研究 (26)2.5.1 实验目的 (26)2.5.2实验过程 (26)2.5.3 试验结果与分析 (28)3谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)外文资料 (33)1 引言1.1用于混凝土的粒化高炉矿渣1.1.1粒化高炉矿渣简介凡在高炉冶炼生铁时,所得以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后,即为粒化高炉矿渣。
混凝土掺加矿渣粉的效果与机理混凝土掺加矿渣粉是一种常用的混凝土掺合料,它可以提高混凝土的性能和耐久性。
本文将介绍混凝土掺加矿渣粉的效果和机理。
一、混凝土掺加矿渣粉的效果1. 提高混凝土的强度矿渣粉是一种细粉状物质,掺加到混凝土中可以填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的密实度和强度。
矿渣粉中的硅酸盐和铝酸盐等成分可以与混凝土中的水化产物反应,形成更加坚固的物质,进一步提高混凝土的强度。
2. 提高混凝土的耐久性矿渣粉中的硅酸盐和铝酸盐等成分可以阻止混凝土中氯离子和硫酸盐等有害物质的渗透,降低混凝土的腐蚀性。
同时,矿渣粉中的玻璃体颗粒可以填充混凝土中的孔隙,减少混凝土中的气体和液体的渗透,提高混凝土的密实度和耐久性。
3. 提高混凝土的抗裂性矿渣粉中的微细颗粒可以填充混凝土中的微裂缝,防止微裂缝扩大,提高混凝土的抗裂性。
同时,矿渣粉中的硅酸盐和铝酸盐等成分可以与混凝土中的水化产物反应,形成更加坚固的物质,进一步提高混凝土的抗裂性。
4. 降低混凝土的收缩性矿渣粉中的硅酸盐和铝酸盐等成分可以与混凝土中的水化产物反应,形成更加坚固的物质,减少混凝土的收缩性。
同时,矿渣粉中的玻璃体颗粒可以填充混凝土中的孔隙,减少混凝土的收缩性。
5. 降低混凝土的温度升高矿渣粉中的细粉状颗粒可以降低混凝土的温度升高,减少混凝土的温度应力,提高混凝土的耐久性。
二、混凝土掺加矿渣粉的机理1. 填充孔隙矿渣粉中的细粉状颗粒可以填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的密实度和强度。
同时,填充孔隙可以减少混凝土中的气体和液体的渗透,提高混凝土的耐久性。
2. 反应生成新的物质矿渣粉中的硅酸盐和铝酸盐等成分可以与混凝土中的水化产物反应,形成更加坚固的物质,提高混凝土的强度和抗裂性。
同时,反应生成的新物质可以阻止混凝土中氯离子和硫酸盐等有害物质的渗透,降低混凝土的腐蚀性。
3. 填充微裂缝矿渣粉中的微细颗粒可以填充混凝土中的微裂缝,防止微裂缝扩大,提高混凝土的抗裂性。
矿渣粉在混凝土中的应用效果评估一、前言混凝土是建筑行业中最常用的材料之一,其性能直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
为了提高混凝土的性能,矿渣粉被引入到混凝土中,以取代部分水泥的使用。
本文将就矿渣粉在混凝土中的应用效果进行评估。
二、矿渣粉的介绍矿渣粉是一种由高炉矿渣经过磨碎和筛分后制成的细粉末。
矿渣粉是水泥的一种替代材料,它可以取代部分水泥的使用,使混凝土的性能得到提高。
矿渣粉的主要成分是硅酸、铝酸和钙酸盐。
三、矿渣粉在混凝土中的应用效果1. 提高混凝土的强度:矿渣粉可以与水泥反应,产生更多的水化产物,从而提高混凝土的强度。
矿渣粉可以取代部分水泥的使用,使混凝土的强度得到提高,同时减少了混凝土中水泥的使用量,降低了混凝土的成本。
2. 改善混凝土的耐久性:矿渣粉可以减少混凝土中的孔隙度,改善混凝土的耐久性。
矿渣粉可以减少混凝土中产生的氢氧化物,从而减缓混凝土的老化过程,延长混凝土的使用寿命。
3. 提高混凝土的可加工性:矿渣粉可以改善混凝土的可加工性,使混凝土更加易于施工。
矿渣粉可以使混凝土的流动性和坍落度得到提高,从而减少混凝土中的气泡和裂缝,提高混凝土的密实性。
4. 降低混凝土的热释放:矿渣粉可以降低混凝土的热释放,减少混凝土中的温度变化。
矿渣粉可以减缓混凝土中水泥的水化反应速度,从而降低混凝土的热释放,避免混凝土出现龟裂和变形现象。
四、矿渣粉在混凝土中的应用方法矿渣粉可以取代部分水泥的使用,用于混凝土的制作。
矿渣粉的加入量可根据混凝土的要求进行调整。
一般来说,矿渣粉的加入量在20%~30%之间。
矿渣粉的加入量过多会影响混凝土的强度和可加工性,加入量过少则无法发挥矿渣粉的优点。
五、矿渣粉在混凝土中的应用案例1. 某高速公路桥梁工程:在该工程中,矿渣粉被用于混凝土的制作。
经过实测,混凝土的抗压强度、抗拉强度和耐久性均得到了提高,同时混凝土的可加工性也有所改善。
2. 某地铁站工程:在该工程中,矿渣粉被用于混凝土的制作。
S105 级矿渣粉对混凝土性能的影响研究矿渣粉是工业废渣的一种,可以替代一部分水泥在混凝土制造中使用,同时也能减少对环境的污染。
S105 级矿渣粉是一种高性能矿渣粉,使用时能够明显提高混凝土的性能。
本文旨在探讨使用S105 级矿渣粉对混凝土性能的影响,并给出相关数据和结论。
1.引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,具有压缩强度高、耐久性好等特点。
然而,传统的混凝土存在一些问题,例如制造过程中会产生大量二氧化碳,造成环境污染。
因此,研究如何改进混凝土材料,使其具有更好的性能,减少对环境的污染成为了一个热点问题。
矿渣粉作为一种工业废渣,其利用价值的研究也越来越受到重视。
其中S105 级矿渣粉能够明显提高混凝土的性能。
因此,本文将探讨使用S105 级矿渣粉对混凝土性能的影响,并给出相关数据和结论。
2.S105 级矿渣粉的性质S105 级矿渣粉是一种高性能矿渣粉,其化学成分和物理性质如下:(1)化学成分SiO2: 35.3%Al2O3: 14.3%Fe2O3: 1.2%CaO: 41.6%MgO: 6.0%SO3: 0.4%Na2O: 0.3%(2)物理性质比表面积: 600-700m2/kg水需量: ≤95%标准初始强度: ≥25MPa标准28d 强度: ≥55MPa可以看出,S105 级矿渣粉的水需量较小,且初始强度和28d 强度均较高,可以提高混凝土的强度,同时减少对环境的污染。
3.试验方案本文在试验中将使用S105 级矿渣粉替代部分水泥制备混凝土,探讨其对混凝土性能的影响。
试验中将按照不同掺量(0%、10%、20%、30%)制备混凝土,并测试其28d 的强度、抗渗性、耐久性等性能。
具体试验方案如下:(1)试验材料水泥:P·O42.5 级水泥矿渣粉:S105 级矿渣粉骨料:5-20mm 中砂(掺入量为40%)细度模数:3.20水泥用量: 320kg/m3混合料比:0.5其他材料:按照常规配方使用(2)试验方法按照上述方案制备混凝土试件,并测定其强度、稳定性、抗渗性等性能指标。
混凝土中掺加矿渣粉的影响一、前言混凝土是建筑工程中使用广泛的材料,其主要成分为水泥、砂、石料和水,其中水泥是混凝土的主要固化材料。
然而,水泥生产过程中会产生大量的二氧化碳,对环境造成不小的压力。
因此,寻找一种可替代水泥的材料,成为当前建筑材料领域的研究热点。
矿渣粉是制铁工业生产过程中的副产品,具有高活性、高硅酸盐含量等特点,可以作为水泥的替代材料。
本文将探讨矿渣粉掺加混凝土中的影响。
二、矿渣粉的基本性质1.物理性质矿渣粉是一种细粉末状物质,其颜色为灰白色或浅黄色,颗粒大小在1-50微米之间。
矿渣粉的密度一般为2.8-3.0g/cm³,比表面积可达400-600m²/kg。
2.化学性质矿渣粉的主要成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等,其中SiO₂和Al₂O₃是其主要成分,含量分别可达30%-50%和10%-25%。
此外,矿渣粉中还含有少量的FeO、Fe₂O₃、MnO等。
3.活性矿渣粉具有很高的活性,其活性指数(指其与水泥反应产生的热量)可达到80%以上。
这使得矿渣粉可以在混凝土中充当水泥的替代品,起到固化混凝土的作用。
三、矿渣粉掺加混凝土的影响1.抗压强度矿渣粉掺加混凝土后,其抗压强度会有所提高。
这是因为矿渣粉的活性比水泥高,可以加速混凝土的固化过程,形成更多的水化产物,从而提高混凝土的强度。
但是,当矿渣粉的掺量超过一定范围时,其强度提高的效果会逐渐减弱。
2.抗裂性能矿渣粉掺加混凝土后,其抗裂性能也会得到改善。
这是因为矿渣粉可以填充混凝土内部的微孔和缝隙,使混凝土内部更加致密,从而提高其抗裂性能。
3.耐久性矿渣粉掺加混凝土后,其耐久性也会得到提高。
矿渣粉中含有大量的硅酸盐,可以和水泥反应形成硅酸胶体,从而提高混凝土的耐久性。
此外,矿渣粉中还含有一定量的玻璃体,可以填充混凝土中的毛细孔和裂缝,从而提高混凝土的耐久性。
4.施工性能矿渣粉掺加混凝土后,其施工性能会受到一定的影响。
1、前言泌水是混凝土拌合物比较常见的问题。
出现泌水的原因有很多,如水泥颗粒粗、凝结时间过长;骨料偏粗、级配不合理;减水剂选用不合适;混凝土配合比中水胶比过高、砂率过大;还有施工振捣等方面都会造成混凝土拌合物的泌水。
另外,矿渣粉的加入也是一个因素。
2、试验2.1 原料粒化高炉矿渣:唐山钢铁集团有限责任公司产矿渣。
用Φ50cm×50cm的小型球磨机,分别粉磨30min、40min、50min和70min,按照GB/T8074的试验方法,测得矿渣粉的比表面积分别为296m2/kg、347m2/kg、386m2/kg和439m2/kg。
水泥:金隅P·O42.5水泥。
砂子:涿州产II区天然砂,细度模数2.8。
石子:涿州产5~25mm连续级配碎石。
粉煤灰:承德电厂Ⅱ级灰。
外加剂:市场采购原料,自己复配泵送剂,掺量为胶材总量的2.0%,配方见表1。
水:普通饮用水。
表1 泵送剂配比组成w%2.2 混凝土拌制及泌水量测量按照表2中的配合比配料,用搅拌机分别搅拌20L,搅拌完成后装入相同大小的塑料桶中,用盖盖严,放置30min。
从加水时算起,每隔10min用胶头滴管吸出混凝土表面的明水,移入量筒中读数,所测定水量即设定为混凝土放置30min的泌水量。
表2 混凝土配比组成w%2.3 试验方法及结果混凝土刚拌制出机时,不论掺入的矿渣粉是哪种细度,均未出现泌水现象,测量其坍落度均在230mm左右,相差不大;静置30min后,掺入不同细度矿渣粉的混凝土泌水情况有较大的差异,测试结果见表3。
表3 掺入不同细度矿粉的混凝土,放置30min后的泌水结果3、结果分析通过以上试验可以发现,混凝土出机时均无泌水;静置30min后,掺入矿渣粉比表面积小的,混凝土泌水比较严重,当比表面积逐渐增大后,泌水随之减少,直至不产生泌水。
产生这个现象的原因,笔者认为不仅与许多学者认为的矿渣粉活性相关,也和矿渣粉粉磨后的颗粒形貌有关。
广东建材2007年第2期表2S95级矿渣微粉对水泥水化热的影响序号水泥胶结料配比水化热Q(KJ/kg)(%)峰温(℃)峰温出现时间(h)品种生产厂水泥矿渣微粉3d7d142.5P1江南1000243(100)272(100)3311242.5P1江南5050226(93)280(103)29.321342.5P1江南3070209(86)243(89)28.725矿渣的全称是粒化高炉矿渣。
它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣,在高炉炼铁过程中,生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经过空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是粒化高炉矿渣。
矿渣粉是将符合GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。
(矿渣粉磨时允许加入助磨剂,加入量不得大于矿渣粉质量的1%),这就是矿渣粉。
矿渣粉的意义作用:矿渣微粉具有潜在的水硬性和较强的混凝土活性,是水泥和混凝土的优质掺合料。
随着粉磨工艺技术的发展及预拌混凝土的兴起,超细矿渣微粉得以广泛应用。
自八十年代以来,英、美、加、日、法、澳等国相继制定了国家标准,使矿渣微粉的应用得到有序的发展,我国在多年研究的基础上,也于2000年4月发布、12月开始实施国家新标准GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》,必将促进我国矿渣粉的推广使用和提高混凝土的性能及质量。
矿渣粉用于配制预拌混凝土,不但可以高比例的等量替代水泥(一般可代替30%~50%的水泥),而且可以大大改善混凝土的性能,如泌水少、流动度和可塑性好,水化热降低,有利于防止大体积混凝土内部温升引起的裂缝和变形。
掺有矿渣微粉的硬化混凝土具有良好的抗硫酸盐、抗氯盐、抗碱性能,并且能大幅度提高长期强度,具有良好的耐久性,可达到节能、降本、环保、利废的目的,已越来越多地应用于各类重点建设工程。
1矿渣粉对混凝土性能的影响1.1矿渣粉对混凝土强度的影响在标准养护条件下,水泥硬化28天后,矿渣粉仍继续水化,发挥强度效应,其强度增长幅度在14%~38%,并与矿渣粉的比表面积呈负相关(见表1)。
超细粉在混凝土中的应用咱都知道混凝土吧,那可是建筑中常用的材料。
而这超细粉呢,在混凝土里可有着大作用。
先说说啥是超细粉。
这超细粉啊,就是特别特别细的粉末。
细到啥程度呢?就跟面粉似的,甚至比面粉还细呢。
它可以是矿渣超细粉、粉煤灰超细粉等等。
那这超细粉在混凝土里到底有啥用呢?首先啊,它能让混凝土变得更结实。
你想啊,混凝土本来就挺硬的,加上超细粉之后,就像给混凝土里加了一把“秘密武器”。
超细粉能填充到混凝土里的那些小缝隙里,让混凝土的结构更加紧密。
就好比用沙子把石头之间的缝隙填满一样,这样混凝土就不容易出现裂缝啦。
而且啊,超细粉还能提高混凝土的耐久性。
啥是耐久性呢?简单来说,就是混凝土能使用的时间更长。
加入超细粉之后,混凝土能更好地抵抗各种外界因素的影响,比如风吹雨打、冷热交替啥的。
这样一来,建筑物就能更长久地屹立不倒,不用担心过不了多久就坏了。
还有呢,超细粉可以减少混凝土的用水量。
大家都知道,水在混凝土里很重要,但也不能用太多。
用了超细粉之后,混凝土就能在少用水的情况下,还保持良好的性能。
这就像我们做饭的时候,加了一种特别的调料,能让食物更好吃,还不用加那么多水。
这样既节约了水资源,又能让混凝土的质量更好。
超细粉还能降低混凝土的成本呢。
为啥这么说呢?因为有些超细粉是工业废渣加工而成的,比如说矿渣超细粉、粉煤灰超细粉。
这些工业废渣本来没什么用,还占地方。
但是把它们加工成超细粉之后,就能用到混凝土里,这就变废为宝啦。
这样一来,既减少了对环境的污染,又降低了混凝土的成本,一举两得。
在使用超细粉的时候,也有一些要注意的地方。
比如说,要选择合适的超细粉种类。
不同的超细粉有不同的特点,要根据具体的工程需求来选择。
还有啊,要控制好超细粉的用量。
用少了,效果不明显;用多了,可能会对混凝土的性能产生不良影响。
就像我们做饭放盐一样,放少了没味道,放多了又太咸。
超细粉在混凝土中的应用可不少呢。
它能让混凝土更结实、更耐用、更节约水资源,还能降低成本。
论超细矿渣粉对混凝土的影响
白延涛张新新
(河南省公路工程局集团有限公司,河南郑州450009)
工程技术
睛要】本文对大量超细矿渣粉在高标号、大体积混凝士中的使用,能够显著提高混凝土强度,降低水灰比,减少塌落度损失,增加混凝土抗冻性、抗裂炷,改善混凝土微结构,降蜘M 匕热,提高经济效氩
,,
’,
.j
:。
警躏超鲡饵蝴、龇j 黼jfii 。
j j —j
j _j :||j ~。
_。
?I _?j
j ■?Ij _“…j
j 。
o ,。
|.j 。
j 。
j
超细矿渣粉(或超细粒化高炉矿渣粉)是指符合国家标准佣于
水泥中粒化高炉矿灌D G Bfr 203—1994规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏—起粉磨)到达相当细度且符合相应活性指数的
黼
从1969年起,英国、德国的几个毙盘国家就开始了超细矿渣粉在
混凝土中作为矿物掺合料的应用。
自匕世纪90年代起,我国开始了超
细矿渣粉的应用研究工作。
2000年,国家标准佣于水泥和混凝土的粒
化高炉矿渣粉>G B 丌18046—2000正式颁布。
2002年,国家标准
筒强、高性能混凝土用矿物外加赉吟颁布实施。
在该标准中,正式将
超细矿渣粉命名为矿物掺合料。
从此,超细矿渣粉作为一个独立的新产
品被广泛地接受。
1超细矿渣粉在混凝土中的作用
随着城市化的发展,建筑物的高层化和超高层化、大跨度桥梁等各种新型构筑物将不断出现,使用高性能混凝土是现代建筑发展的必然
趋势。
采用活性矿物细掺合料与高效减水剂复合效应来配制高性能混凝土已成为当前混凝士技术的又~重要技术措施。
高性能混凝土以高强
度、高工作性、高体积稳定性和高耐久性等技术指标为设计目标。
配制高性能混疑土除满足强宦、施工性能和耐久性能以外,还应考虑其经济
性。
对超细矿渣粉末的高性能混凝土进行试验,确定了主要水平因子和最佳配合比:通过对高性能混凝土的耐久性试验及高性能混凝土的体积
稳定蝴,确定检测高性能混凝土耐久性指标的最佳方法及高性能混
凝土的热胀冷缩率和体积稳定性:通过对高性能混凝土的成本分析,确
定掺超细矿渣粉的高性能混凝土其经济效益和社会效益非常显著。
总之
在大量的实验基础上,对不同掺量的超细矿渣粉高性能混疑土的强度、
体积稳定性、抗冻性等耐久性进行了全面的分析。
除了原材料的质量外,混疑±{告构物中最为薄弱的环节(或部位)主要有两个:一是骨料与水泥的过渡区。
二是水泥水化产物【或二次水化产物)之间的空隙。
那么,凡是能够改善混疑土结构薄弱环节(或部位)的措施,能够改善混疑土的性能。
我们所论述的超细矿渣粉在混凝土中的应用,正是由于
改善了混凝土结构中“水泥水化产物(或二次水化产物)之间的空隙”的薄弱环节(或部位),混疑土的各种性能(拌合物性能、力学性能和
长崩j i i }久性能等)自然能够得以改善o
1.1改善儡凝土的微结构
主要是通过改善混疑土细微颗粒的级配,及改善粉体材料在混凝
土中的粒度分布,产生密实堆积填充效应,使混凝土的孔结构优化伏孔数量减少,小孔数量增加,平均孑L 径刚氏,分布更为合理),孔隙率
降低(特别是水泥水化产物之间的空隙),微结构更为密实。
12减水作用
超细矿渣粉用于混凝土施工时,它具有微珠润滑效应,有明显的减水作用,随着超细矿渣粉量的增加,混凝土水胶比W 肥在减小。
当掺量在45%时,减水率高达20%。
随着超细矿粉掺量的增加,混凝土各龄期抗压强度都有增长。
所以,掺超细矿渣粉虽然可以生产高强度混
凝土,但一定要掌握好掺加比例,经i 式验证明掺加比例不筋过50%。
13减小塌落度损失
坍落度损失是混凝土施工中二.个很重要的指标。
塌落度损失小,
混疑土的流动性好,便于施工。
由下表可知,混凝土中随着超细矿渣粉掺量的增加,混凝土塌落度损失可以得到有效的改善。
1.4降循疆j 睫士的水泥用量和水化热
国家标准规定:混凝土中心温度与表面温度的温差不得超过2铲C o 在混凝土强度一定的情况下,掺加超细矿渣粉,可大幅减少水泥用量,同时可推迟热峰的出现时间。
15提高混凝土的抗冻性
大量研究表明:混凝土的胶凝材料用量、水胶比、引气性能等是影响混凝土抗冻性的主要因素。
混凝土水胶比大时,其游离态有害水多,硬化后内部孔结构差、空隙率大,则受冻融循环破坏的几率大。
当混凝土中引^大量的、细微的、均匀的汽泡时,这些细微气泡即细微空间可以作为体积膨胀的“缓冲阀”,降低和避免其他物理和化学反应引起的破坏。
经试验表明,掺入超细矿渣粉的混凝土,其抗冻性明显高于
普通混凝土。
1.6提高混凝土的抗裂性
混凝土在硬化过程中,由于化学减缩、冷缩和干缩的原因会引起体积收缩,其收缩值为自生体积的O .04%左右。
这些收缩会给混凝土的体积稳定性带来很大的危害。
经试验表明,掺入超细矿渣粉的混凝土,会产生适度的膨胀。
在钢筋和骨科的约束下,可产生一定的预压应力,以抵消混凝土在硬化过程中产生的拉应力,补偿部分水化热引起的温度应力,减少和避免混凝土裂缝的产生。
1-7提高混凝士的耐腐蚀性
超细矿渣粉中含有丰富的活性Si O :等,能够与水泥的水化产物C a
(O H ):进行二次水化反映,从而降低混凝土硬化后水泥胶体与S042一反映生成钙矾石的机会,一定程度上应制了SO 乒一等离子的侵蚀破坏。
这种钙矾石由于体积彩胀产生的应力受到硬化后混凝土的约束,因此其破坏力最强。
另外,掺加超细矿渣粉减少了水泥用量,即减少了水泥引入的碱含量,从而降低混凝土发生碱一集料反映的可能性。
侣延长混既王结构的使用寿命M eht a(美特)整体论模型指出:
“一个不透水但存在微裂缝且
多孔的混凝土一经侵蚀冷热循环、千湿循环一混凝土结构微裂缝增加、相连一水的掺入,有害物质侵蚀一混凝土膨胀、钢筋锈蚀、碱骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀、使混凝土强度和刚度降低一开裂破坏与整体性丧失。
”模型清楚的表明:混凝土的不透水性是任何物理、化学破坏过程中的第—道防线。
因此,超细矿渣粉在混凝土中的应用对混凝土的可持续发展(即节约利用混凝土原材料,提高混凝土结构耐久性)有着
非常重要的意义。
2超细矿渣粉的最佳应用范围
高强度等级混凝土配制C50混凝土,采用目前的水泥有相当的难度。
那么,配制C 60、C 70甚至C 80混疑土,就必须掺加超细矿渣粉以及混凝士外加剂才能够完成。
大体积混凝土可以降低水泥用量和水化热,推迟热峰的出现时间,有效防I E 诸如裂缝等问题。
根据大量试验证明,超细矿渣粉的使用对于混凝土,特别是高标号、大体积混凝土能够
显著改善混疑土的工作性能,提高经济效益,刚嘞虻[难度,明显提高
混凝土构件的外观质量。
P
-一?|f t}1。
|.’I ,一、、‘!|9-I +q
i 。
,-。
:一c “j
h
c 。
h_!;÷’㈦…r “t 。
“
r ,j [参考文献】’。
1?;
11】杭美艳.掺超细矿渣粉高件能混凝土的研究p 】西安建筑科j 陵=赶学.2003..i
’f 21王书强启密实商性能混凝士在建筑结构面的研究与应用时西安建筑:
j ,警铲埘o_j 、、l 矗_jiqk 一、i 一萌≮时p 扭:‰I 蚤
’;;;。
:.j ??!。
t
z ;。
;。
I ;j ::。
i l ÷”。
bt :2;?|pj :t !i 一÷》I 、}|。
j 《t t 矗o{l?、0:l |、§§。