简述矿渣微粉在现代水泥混凝土施工中的作用
- 格式:doc
- 大小:14.50 KB
- 文档页数:3
简述矿渣微粉在现代水泥混凝土施工中的作用
作者:仲伟程
来源:《建材发展导向》2015年第01期
摘要:随着我国社会经济发展速度的不断加快,建筑行业迎来了发展的黄金时期,越来越多的新技术、新工艺被引用到现代建筑施工中,新型高性能混凝土的应用也标志着我国建筑行业施工质量和施工效率的极大提升,近年来逐渐兴起的矿渣混凝土在混凝土的使用性能上提升显著,文章作者结合自身做年的实践经验,详细论述了作为混凝土掺合料的矿渣微粉的生产工艺并对矿渣微粉混凝土的主要使用性能以及矿渣在新型混凝土中的工作机理进行了介绍,希望以此为相关建筑企业提供一定的知道作用,并以此提高我国新型混凝土的发展。
关键词:矿渣微粉;新型混凝土;施工工艺;水泥制品;作用机理
随着国家和居民对建筑工程耐久性以及稳定性关注程度的日益加深,这也对建筑行业的施工质量提出了更高的要求,混凝土作为现代建筑施工中使用最为广泛的施工原材料,其拌合质量以及各项使用性能在很大程度上决定着建筑的整体质量,随着化学外加剂在混凝土工程中应用的不断扩大,活性矿物掺合料也逐渐得到了国内外科研机构的关注,现阶段在混凝土施工中所使用的活性矿物细掺合料主要可以分为有胶凝性或潜在活性的矿物掺合料、有火山灰活性,能够与Ca(OH)2以及自由水反应生成具有胶凝性质的水花产物的掺合料以及同时具有胶凝性和火山灰活性的矿物掺合料,虽然具有以上属性的掺合料多种多样,但相对而言,粒化水淬高炉矿渣由于同时具备胶凝性与火山灰活性等优良性能,在现代建筑施工中已得到了广泛应用。
在实际生产操作中,通常将矿渣微粉与水泥熟料一起混磨,有矿渣的耐磨性较水泥熟料而言差,因此,当水泥熟料达到要求粒度时,矿渣的粒度比熟料小,这就导致了在矿渣硅酸盐水泥中的矿渣颗粒较粗,其本身活性不能被完全激活,最终导致了矿渣水泥的早期活性比为掺杂矿渣的普通硅酸盐水泥低,同时也经常会发生泌水现象,为了解决这一问题,一个较为可行的办法是将矿渣与水泥熟料进行分别研磨,取得了不错的施工效果。
1 对矿渣水泥混凝土优点的分析
使用矿渣作为混凝土的掺合料能够在很大程度上减少水泥的使用量,这主要是由于矿渣微粉能够等量的取代水泥,以此达到增加经济效益的目的,不仅如此,向普通水泥中掺杂矿渣微粉,还能够显著提升混凝土的各项工作性能,减少水化热的产生,同时还能够改善混凝土的内部结构,起到提高混凝土的抗腐蚀能力和耐久性、增强后期强度的目的。
矿渣所具有的以上种种性能使其被广泛应用于强、高性能混凝土以及中强混凝土、大体积混凝土中,有着非常不错的使用前景。
2 对矿渣在水泥中作用机理的研究
在对矿渣在水泥中作用机理的研究前首先需要明确活性指数这个概念,水泥中掺合料的活性指数是指受检胶砂与基准胶砂标准养护至规定龄期的抗压强度比,其表示了矿渣对硬化混凝土力学性能影响的大小,影响矿渣微粉活性的主要因素包括矿渣微粉参与水化反应的能力大小、混凝土的温升等因素,矿渣在水淬时除形成大量玻璃体外还含有钙铝镁黄长石和少量的硅酸一钙或硅酸二钙等组分,这就使得矿渣本身具有一定的水硬特征,进一步将矿渣磨细后能够明显的提升其活性,达到改善混凝土性能的目的。
虽然将矿渣磨细后能够大幅增强活性,但一个较为严重的后果是导致了大量水化热的产生,升高了混凝土的温度,严重时会产生温度裂缝。
其次,在配置高强度混凝土时,由于需要较低的水胶比,这时就需要考虑到低细度的矿渣微粉会使得混凝土产生早期的自收缩更为严重,同时更低细度的矿渣微粉也需要等多的电能,需要消耗更多的成本,矿渣微粉的活性指数与性能不仅仅取决于细度(比表面积),还和矿渣微粉的颗群形态诸如级配、粒形和粒径分布等密切相关。
为了使新拌混凝土以及后期的硬化混凝土都具有较大的性能改善,通过大量的实验研究发现,矿渣微粉混凝土的初凝与终凝时间比普通混凝土有所延缓,但幅度不大,向普通混凝土中掺杂一定量的矿渣微粉后,能够显著改善混凝土的坍落度,这主要是由于矿渣微粉能够延缓水泥水化初期水化产物的相互搭接,同时C3A矿物相含量的降低使得水泥与减水剂之间有着更好的相容性。
此外,矿渣微粉混凝土具有良好的粘聚性,这就对混凝土泌水性的改善有着很好的促进作用。
之所以矿渣微粉能够大幅度提高混合材或混凝土的各项使用性能,矿渣微粉在混凝土中具有微集料效应和微晶核效是其中最为重要的两个方面,矿渣微粉的细度比水泥颗粒细,在混凝土中起到了更细颗粒的作用,因而改善了混凝土的孔结构,降低了孔隙率并减小了最可几孔径的尺寸,加速水泥水化反应的进程并为水化产物提供了充裕的空间。
同时矿渣微粉还能够改善混凝土界面区的结构,避免了水泥水化反应初期各水化产物间相互连接。
总结起来,向混凝土中掺入适量的矿渣微粉后,在硬化混凝土性能的改善上,主要体现在相同的混凝土配合比、强度等级与自然养护的条件下,矿渣微粉混凝土的早期强度比普通混凝土略低,但后期混凝土的强度有着明显的提升。
在耐久性方面,掺杂矿渣微粉后的混凝土浆体结构更为紧密,除此以外,掺入的矿渣还能够与行水泥熟料中的Ca(OH)2反应,这就在很大程度上改善了混凝土的界面结构,改善了混凝土的抗渗漏能力,特别是在钢筋混凝土的生产中,由于Cl-的存在,钢筋受到腐蚀,强度明显下降,而矿渣则能够吸附水泥中的Cl-,有效地阻止Cl-渗透或扩散进入混凝土,极大的减轻了对钢筋的腐蚀,而在抗硫酸盐侵蚀方面,普通混凝土对其的抵抗能力主要取决于混凝土的抗渗性和水泥胶凝材料中C3A矿物相含量和碱度,相较于普通混凝土而言,矿渣混凝土中C3A矿物相含量较低,同时碱度也处在一个较低的水平上,这就说明了向混凝土中掺杂矿渣微粉能够使得混凝土对硫酸盐的侵蚀有着很好的抵抗能力。
参考文献
[1] 黄士元,蒋家奋,杨南如等.近代混凝土技术[M].陕西科学技术出版社,2008.。