水泥矿粉及其生产工艺与操作

矿粉⏹⏹从1969年起，英国、德国等发达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。

自上世纪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《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000正式颁布。

2002年，国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》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”，纳入混凝土第六组分。

从此，超细矿渣粉作为一个独立的新产品横空出世，并立即被广泛地接受和应用。

1.矿粉的概念⏹磨细矿粉即磨细水淬高炉矿渣粉，又称矿渣微粉，其英文缩写为GGBS 或GGBFS⏹磨细矿粉是以高炉水淬矿渣为主要原料经干燥、粉磨处理而制成的超细粉末材料；是制备高性能水泥和混凝土的优质混合材。

2.矿粉的技术指标⏹矿粉的活性指数是采用标准试验测试确定的，简单的说：矿粉替代50%水泥，拌合制作标准砂浆试件，然后测试砂浆28天强度。

含矿粉砂浆强度与不含矿粉基准砂浆强度比，就是矿粉的活性指数。

⏹常用的S95是一个矿粉等级。

其中…S‟表示矿粉，来源于英文SLAG（矿渣）。

…95‟表示活性指数不小于95%。

⏹标准：S105/95/75，7天活性指数：不小于95、75、55，28天活性指数：不小于105、95、75⏹流动度比：小于85、90、95⏹密度。

2.8g/cm3，比表面积：不小于350m2/kg2.矿粉的技术指标⏹粒化高炉矿渣的质量可用质量系数K得大小来表示：⏹K=（CaO + Al2O3 + MgO）/（SiO2 + MnO + Ti O 2）⏹式中CaO 、Al2O3 、MgO、SiO2 、MnO 、Ti O 2为相应氧化物的重量百分数。

⏹质量系数反应了矿渣中活性组分与低活性和非活性组分之间比值。

质量系数越大，则矿渣的活性越好。

3.矿粉和粉煤灰的区别⏹（1）两者来源不同：粉煤灰来源于热电厂排放的烟气经收尘处理后收集得到的飞灰；而磨细矿粉则是由炼铁高炉排出的熔融态矿渣经水淬（粒化）后再进行干燥、磨细加工而得到的超细粉末。

矿渣粉在水泥混凝土路面施工中的应用随着混凝土技术的快速发展，自上世纪80年代出现矿物掺合料以后，大宗应用的混凝土复合化倾向更加突出。

今天，人们已经认识到矿物掺合料技术的运用是现代高性能混凝土采用的主要技术。

而掺合料及其掺合料技术的发展更使得混凝土作为这种生态复合材料越来越功能化，生态化、可持续发展化。

近年来，承德市在县乡道路和通村公路建设中修建了大量的水泥混凝土路面，同时承德辖区范围内有丰富的矿渣和粉煤灰资源，为此，在农村公路的混凝土路面建设中，我们有针对性的使用了矿粉和粉煤灰作为掺合材料，取得了很好的社会效益和经济效益。

矿渣粉是水淬粒化高炉矿渣经粉磨后达到规定细度的一种粉体材料。

是近年来新兴的混凝土矿物掺合料。

矿渣粉作为钢铁企业的副产品在承德有着得天独厚的优势。

2005年起，我们开始了矿粉的特点及应用研究。

并在工程实际中进行了广泛的应用。

1选择符合标准的矿渣材料随着矿渣磨细技术的不断发展，矿渣粉已经实现工厂化生产，并且细度也很容易达到400m2/kg以上，为矿渣粉的大量应用打下了良好基础。

水泥混凝土路面使用的矿渣粉技术指标要符合(GB/T18046-2008)标准规定。

矿渣粉要达到相当细度且符合相应活性指数方可作为混凝土掺合材料。

实际应用的矿渣粉具体指标要符合表1的规定。

2严格控制矿粉质量目前，承德境内几家较大规模企业采用立磨工艺生产的矿粉细度能控制在400～500m2/kg的范围内。

由于企业重视产品质量，采用的生产工艺比较先进，矿渣粉的细度指标比较稳定，这给水泥混凝土路面配制混凝土时带来了很大方便。

而小型企业采用球磨技术生产的矿粉的细度较难达到400m2/kg以上，即使通过延长磨细时间，勉强达到400m2/kg以上，也难以长期稳定，指标起伏较大。

一旦其细度大幅度降低，会给混凝土带来诸多问题，如：粘聚性下降出现离析和泌水；凝结时间延长；早期强度降低，甚至28天强度也会不同程度降低等。

所以在选用矿粉时，我们采用的都是较大规模企业采用立磨工艺生产的细度指数稳定的矿粉。

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。

混凝土三大胶材中的矿粉，全称是粒化高炉矿渣粉。

想当年笔者刚入行时以字面意思理解，以为矿粉就是破碎石头后残渣磨细的产物呢。

现在百度百科搜索关键字“矿粉”也是有两条解释。

第二条概念才是混凝土中应用的胶材-粒化高炉矿渣粉简称矿粉。

粒化高炉矿渣是在高炉冶炼生铁（炼钢得到的叫钢渣）时所得，以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，高温状态下经水淬急冷来不及结晶而形成的细颗粒状玻璃态物质。

一、矿渣在水泥工业中的综合利用主要经历了三个阶段第一阶段（1995年以前）粒化高炉矿渣主要是用作水泥混合材使用。

以混合粉磨为主。

矿渣由于比水泥熟料难磨，在水泥中的掺量有限，一般不超过30%。

第二阶段（1995-2000年）学习国外先进技术，矿渣粉作为高性能混凝土的掺合料，在建筑工程中推广应用。

但要求矿渣粉比表面积要达到600㎡/Kg 以上，当时国内仅有几家粉磨站可生产。

主要原因是进口设备价格贵、生产线投资相当大。

第三阶段（2000年后）矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400㎡/Kg左右。

这样的矿渣粉既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料，又能与熟料、石膏混合生产普通硅酸盐水泥。

随着国内生产技术的进步，矿渣粉的细度；稳定性得到了相当大的改善。

二、矿渣粉的生产过程在高炉炼铁过程中，出了铁矿石和燃料（焦炭）外，为了降低冶炼温度，还要加入适当数量的石灰石和白云石作为助溶剂。

它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰份相熔化，生成了以硅酸盐和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，经空气或水急冷处理，形成粒状颗粒物，这就是矿渣。

矿渣中含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙，硅黄长石、硅灰石等矿物，与水泥成分接近。

如果未经淬水的矿渣，其矿物形态呈稳定型结晶体。

只有少部分的硅酸二钙具有一定水化活性。

这里可以理解为通过水淬急冷处理手段将一定的能量“封印”到矿渣中了。

这种“能量”（活性）可以在碱性条件下激发出来。

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。

水泥稳定碎石矿粉掺量计算水泥稳定碎石矿粉掺量计算随着城市建设的不断发展，水泥稳定碎石矿粉掺量计算成为了一项重要的工作。

在建设路面、广场和停车场等工程中，水泥稳定碎石矿粉可以有效提高路面的承载能力和耐久性，同时减少了施工成本。

合理计算和掺量是确保工程质量的关键之一。

在进行水泥稳定碎石矿粉掺量计算时，首先需要考虑的是路面的使用功能和设计要求。

根据路面的等级和承载能力要求，确定水泥稳定碎石矿粉的掺量范围。

一般来说，水泥的掺量通常在3%~5%之间，碎石矿粉的掺量则在10%~15%之间。

根据现场勘测和试验数据，结合标准曲线和试验曲线，确定最佳的掺量比例。

在进行水泥稳定碎石矿粉掺量计算时，需要考虑原料的物理性质和化学性质。

水泥的品种和标号、碎石的级配和含泥量、矿粉的细度和活性指标等都会对掺量计算产生影响。

需要进行原料的全面分析和检测，确保原料的质量符合设计要求。

在实际施工中，水泥稳定碎石矿粉掺量计算也需要考虑施工工艺和设备条件。

根据施工的现场情况和设备性能，确定合理的掺量计算方案。

在施工过程中，要严格按照设计要求进行掺量计算和配比，确保混凝土的均匀性和稳定性。

在进行水泥稳定碎石矿粉掺量计算时，需要充分考虑工程的实际情况和经济性。

根据工程的投资和使用要求，确定合理的掺量比例。

在施工过程中，要进行现场调试和试验，不断优化掺量计算方案，确保工程质量和施工效率。

水泥稳定碎石矿粉掺量计算是一项复杂而又重要的工作。

只有在充分考虑路面设计要求、原料性质、施工工艺和经济性的前提下，合理进行掺量计算和配比，才能确保工程质量和长期使用性能。

个人观点和理解：作为一项关键的建筑材料，在水泥稳定碎石矿粉掺量计算中，要注重科学性和经验性的结合。

科学性在于对原材料的全面分析和质量控制，包括物理性质和化学性质等；经验性在于根据实际施工情况，确定合理的掺量计算方案。

只有科学性和经验性相结合，才能在水泥稳定碎石矿粉掺量计算中取得理想的效果。

总结回顾：水泥稳定碎石矿粉掺量计算是城市建设中不可或缺的一部分，它直接影响着工程的质量和使用寿命。

水泥比表面积作业指导书一、引用标准《水泥比表面积测定方法勃氏法》 GB/T 8074-2008二、试验条件试验温度为20℃±2℃，相对湿度不大于50%三、仪器设备及配料勃氏比表面积透视仪、烘干箱（控制温度灵敏度±1℃）、分析天平（分度值为0.001g）、水泥样品（通过0.9mm方孔筛，再在110℃±5℃下烘干1h，并在干燥器中冷却至室温）、压力计液体（蒸馏水）、边缘光滑的圆形滤纸片（Φ12.7mm）四、准备工作将仪器放平放稳，接通电源，打开仪器电源开关，此时如果仪器没有正常显示数据，表示玻璃压力计内的水位未达到最低刻度线。

可用滴管从压力计左侧一滴一滴的滴入清水，滴水过程中应仔细观察仪器显示屏，至显示数据时立即停止加水，表示水位已正常。

打开仪器如左侧的四位数码管显示正常数据时，表示水位正常不用调整。

五、试验步骤5.1 空隙率的确定PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率采用0.500±0.005，其他水泥或粉料的空隙率选用0.530±0.005。

5.2 密度的确定1）将无水煤油注入李氏瓶中，液面至OmL到1mL刻度线内。

盖上瓶塞并放人恒温水槽内，使刻度部分浸人水中(水温应控制在李氏瓶刻度上的温度)，恒温30min，记下第一次读数。

2）从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶内零点以上没有煤油的部分仔细擦净。

3）水泥预先通过0.9mm的方孔筛，在110℃士5'C温度下干燥1h，并且在干燥器内冷却至室温。

称取水泥60g,精确至O.Olg，用小匙借助洗净烘干的玻璃漏斗装人李氏瓶中，反复摇动，直至没有气泡排出，再次放人恒温水槽，在相同温度下恒温30min，记下第二次读数。

（两次读数时，恒温水槽温差不大于0.2℃）5.3 试料层体积的确定将二片滤纸沿筒壁放入料筒中，用细长棒压平到穿孔板上。

装满水银，用玻璃板轻压水银表面，使水银面与料筒口平齐，并保证没有气泡空洞存在。

倒出水银，称量，重复几次，直至称量值相差不超过0.05g，记下水银质量P 1。