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矿渣微粉对减水剂效果影响及其作用机理

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辽宁建材　

２００７年第５期　

矿渣微粉对减水剂效　果影响及其作用机理　

胡莹’。孟庆海　，　吴丽萍　。李泓　

（１．抚顺中天建设集团有狠　．公司，辽宁抚顺１１３００６；　

２．新宾满族自治县建筑工程质量ｊＩ！　奎测中心，辽宁抚顺１１３２００）　

［摘要］本文分析了矿渣微粉对各类减水剂效果的影响，　研究结果表明：矿渣微粉与萘系减水剂及木钙系列减水剂　

均有良好的适应性。矿渣微粉具有辅助减水效男　，可提高减水率２Ｄ％～ＩＺ０％，并且可改善备类减水剂的　

坍落度损失。　

［关键词］矿渣微粉；减水剂；坍落度损失　

［中图分类号］ＴＵ５２８．０４２．２　［文献标识码］Ｂ　［文章编粤］１００９—０１４２（２００７）￣－－００４０—０２　

１　前言　２试验　

研究和开发高性能混凝土是当今国际范围的热点，目前　２．１原材料　

国际上配制高性能混凝土多采用硅灰，超细磨矿渣微粉，由　矿渣微粉选用鞍山钢铁集团公司生产的ｓ７５级矿渣微　

于我国硅灰资源有限，目前国内多采用矿渣微粉作为高性能　粉，水泥选用抚顺水泥股份有限公司生产的４２．５级普通硅酸　

混凝土的掺合料与减水剂匹配使用，本文旨在研究矿渣微粉　盐水泥，石子选用抚顺哈达采石厂生产的５—２０　ｎｌｌｎ碎石，砂　

对备类常用减水剂效果的影响，以期对配制高性能混凝土选　子选用抚顺浑河砂厂生产的中砂，细度模数２．７，减水剂选　

用减水剂提供参考资料。　用品种及推荐掺量见表１。　

・　表１试　｝用外加剂　

试样编号　１　２　３　４　品种　非引气型高效减水剂引气型高效减水剂普通减水剂普通减水剂　

推荐掺量　Ｏ．７５　１．５Ｏ　Ｏ．８０　ｏ．２５　

主要组份　ｐ一萘磺酸盐缩聚物　ｐ一萘磺酸盐缩聚物引气剂复合ｐ一萘磺酸盐缩聚物与木钙复合木质素磺酸钙　

２＿２试验内容　列于表２。测定混凝土坍落度和凝结时间用水量如表２所示；　

本文通过减水率、坍落度、坍落度损失和凝结时间等试　检验减水率和坍落度损失时，则通过调整用水量使新拌混凝　

验，分析了矿渣微粉分别对表１四种减水剂作用效果的影响。　土达到试验所要求的坍落度。　

试验参照ＧＢ厂Ｉ＇５００８０《普通混凝土拌合物性能试验方　３结果分析与讨论　法》和ＧＢ８０７６　昆凝土外加剂》进行。试验混凝土配合比　

３．１　矿渣微粉对减水剂减水效果的影响　表２试验用混凝土配合比，ｋｇ・ｍ－８　表３列出了矿渣微粉对各类减水剂减水效果影响的实验　

试样　水泥矿渣微粉黄砂碎石水　减水剂　数据，据此可知，矿渣微粉可以不同程度地改善备类外加剂　基准混凝土　５００　０　７３２　１　０９８　１７０推荐掺量　的减水效果，此现象为辅助减水效果，并按下式计算矿渣微　受检混凝土　２５０　２５０　７３２　１　０９８　１７０推荐掺量　粉的辅助减水率。　

表３矿渣微粉与减水剂复合作用效果Ｉ＊／ｏ　

胶凝材料体系　１・　３・　４・　

减水率　辅助减水率　减水率　辅助减水率　减水率　辅助减水率　减水率　辅助减水率　

矿渣微粉＋水泥２０．０　１　１．０　２２．４　１２．０　１０．２　２．０　７．１　２．０　

纯水泥　１８．０——　２０．０——　１０．０——　７．０——　

［收稿日期］２００７＿０５－１７　

４０　维普资讯 http://www.cqvip.com ◎论　文　

辅助减水率：Ｐ（　＝（ｗ　ｗｒ，），ｗｏｘｌＯ０％　复合作用的效应。　

式中ｗ　单掺减水剂到无矿渣微粉的基准混凝土拌合　矿渣微粉辅助减水作用是以下方面综合作用效果：其一，　

物用水量　流变学实验研究表明：水泥浆的流动性与其屈服应力　密切　

一同时掺矿渣微粉和减水剂的受检混凝土拌合物与基　相关，屈服应力　愈小，流动性愈好，表现为新拌混凝土坍落　

准混凝土相同坍落度时的用水量　度大。矿渣微粉可显著降低水泥浆屈服应力，因此可改善混凝　

Ｐ—矿渣微粉辅助减水率（％）　土的和易性；其二，矿渣微粉是经超细粉磨工艺制成的，粉磨　

矿渣微粉辅助减水作用试验结果归纳于表３，分析表３结　过程主要以介质研磨为主，颗粒的棱角大都磨圆，颗粒形貌比　

果可知，矿渣微粉对不同品种的减水剂辅助减水效果有所不　较接近鹅卵石。矿渣微粉颗粒群的定量体视学分析结果表明：　

同。矿渣微粉对于减水率≥１８％的高效减水剂，无论是引气型还　矿渣微粉颗粒最可几直径在６～８　ｌｍ，圆度在０．２￣０．７范围，颗　

是非引气型，均有显著的辅助减水效果，辅助减水率Ｉ－Ｉ１０％；对　粒直径愈小，圆度愈大，即颗粒形状愈接近球体。矿渣微粉颗　于减水率＜ｌ５％的减水剂，无论是萘系、木质素系、还是萘系与木　粒直径显著小于水泥且圆度较大，它在新拌水泥浆中具有轴　

质素系的复合，虽然有辅助减水效果，但辅助减水率只有２％。　承效果，可增大水泥浆的流动性。其三，由于矿渣微粉具有较　

本文还通过净浆标准稠度实验分析了矿渣微粉自身对水　高的比表面积，会使水泥浆的需水量增大，因此矿渣微粉本身　

泥流变性的影响，其结果列于表４。从表４可知，掺矿渣微粉的　并没有减水作用。它只有与减水剂复合作用时，前面二方面优　

净浆标准稠度均与纯水泥浆体系相近，表明矿渣微粉无单独　势才得到发挥，使水泥浆和易性获得进一步改善，表现出辅助　

的减水效果，由此可证，矿渣微粉的辅助减水效果是与减水剂　减水效果。　

表４净浆标准稠度试验结果　３－２矿渣微粉对混凝土坍落度损失的影响　矿渣微粉对混凝土坍落度损失的影响，本文进行了试验　试样　组成　标准稠度　凝结时间／ｌｌ：ｍｉｎ　分析，试验结果归纳于表５。　／ｎｕｎ　初凝终凝　由表５可知矿渣微粉对掺备类外加剂的混凝土坍落度损　

１’　ＩＯ０％ＯＰＣ　２６．０　２：２８　３：１９　失均有改善效果，尤其是对减水率≥１８％的高效减水剂的坍落　

２．　５ｏ，ｒ／，￣＋５ｏ％ｏＰＣ　２６．ｏ　３：１３　４：１４　度损失改善效果具佳。　

表５坍落度损失试验结果／ＭＰａ　

琳ｔＩｎ鞠Ｉ　矿渣微粉　纯水泥　，…，＿　初始　３０　ｍｉｎ　６０　ｒａｉｎ　９０　ｍｉｎ　初始　３０　ｍｉｎ　６０　ｍｉｎ　９０ｍｉｎ　

１　２０５　２００　１９０　１８０　２１０　２００　１６０　１４５　

２　２２０　２０５　１９０　１７０　２２０　２０５　１４０　ｌ１０　

３　２００　１９５　１９０　１８５　２１０　１９０　１８５　１８０　

４　２００　２００　２００　１８０　２１０　１９５　１９５　１８０　

矿罐潲　骊勒刻员失改善柳理可归结为以下三方面作用：　度值下降较陕，在高温及干燥条件下这种现象更甚。矿渣微粉　

其一，从流变学角度分析，掺高效减水剂混凝土坍落度损　在改善混凝土性能的前提下，可等量替代水泥３０％～５０％配制　失｛交Ｉ陕的原因，是由于其中水泥浆的屈服应力　随时间推移迅　混凝土，大幅度的降低了混凝土单位体积水泥用量。矿渣微粉　

速增大之故，＂ｔｏ值与坍落度损失之间具有很好的相关性。　属于活性掺合料，但与水泥熟料相比则为低水化活性胶凝材　

本项目的前期研究结果表明：矿渣掺合料可显著降低水　料。大掺量的矿渣微粉存在于新拌混凝土中，有稀释整个体系　

泥浆的屈服应力　，由于初始＇ｔｏ相对亦较小，使　值在较长时　中水化产物的体积比例的效果，减缓了胶凝体系的凝聚速率，　

间内维持在较低的水平上，使水泥浆处于良好的流动状态，从　从而可使新拌混凝土的坍落度损失获得抑制。由凝结时间试　

而有效地控制了混凝土的坍落度损失。　验结果可知：掺矿渣微粉胶凝体系的凝结时间比纯水泥体系　其二，混凝土坍落度损失原因之一是由于水分蒸发。混凝　延长，该现象是一个有力的佐证。　。　

土在运输和施工过程中气泡不断外溢，伴随着水分蒸发，混凝　４结束语　

土坍落度值经时下降。掺高效减水剂的混凝土由于用水量大　

幅度减少，而水份蒸发量与不掺减水剂的混凝土基本相近，因　矿渣微粉对各类外加剂有良好的适应性，而且具有辅助减　此掺高效减水剂混凝土中单位体积的水分蒸发率相对较大，　水效果，可不同程度地提高外加剂的减水效果．矿渣微粉对掺各　

使其坍落度损失加快。掺矿渣微粉的新拌混凝土具有良好的　类夕　啼Ｊ混凝土的坍落度损失具有改善效果，对于高效减水剂　

粘聚性，且泌水性很小，其原因是矿渣微粉的比表面积较大，　的改善效果尤佳。矿渣微粒对混凝土坍落度损失改善机理归结　

对水分的吸附起到了保水作用，减缓了水分的蒸发速率，因此　为三方面作用：一是降低了新拌混凝土屈服应力，使屈服应力　

有效地抑制了混凝土坍落度损失。　在较长的时间内维持在较低的水平上：二是高比表面积的保水　

其三，混凝土坍落度损失与水泥水化动力学有关。随着水　效果，减缓了水分的蒸发速率；三是大掺量的矿渣微粉稀释了　

化时间的推移，水泥水化产物的增长，使混凝土体系的固液比　胶凝体系中水化产物比例，延缓了体系凝聚速率。矿渣微粉与　

例增大，自由水量相对减少，凝聚趋势加快，致使混凝土坍落　减水剂匹配使用是目前配制高　能混凝土的理想材料。▲　

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欧阳东教授-超高性能混凝土的配制

欧阳东教授-超高性能混凝土的配制

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欧阳东,1965年生,广东兴宁人,广州大学高性能混凝土研究室主任,工学博士,高级工程师,副教授,510405,广州市广园路收稿日期:2000-09-13＊1999年度广东省自然科学基金项目(994502

)第32卷第1期Vol.32No.1建筑技术ArchitectureTechnology

混凝土矿物减水理论与C100

超高性能混凝土＊

欧阳东

摘要:某些矿物微粉具有强烈的减水作用,且可在化学减水剂无

能为力的超低水灰比条件下发挥出来,利用这些矿物微粉以及广州地

区容易获得的其他原材料,可稳定地制备坍落度大于170mm、28d强度

达100～128MPa的超高性能混凝土。

关键词:超高性能混凝土;减水剂;混凝土的配制

中图分类号:TU528.042.3文献标识码:B文章编号:

1000-4726(2001)01-0024-03

THEORYOFWATER-REDUCINGBYMINERALFOR

CONCRETEANDC100SUPERHIGHPERFORMANCE

CONCRETE

OUYANGDong

Abstract:Somemineralpowderhasintensivewater-reducingfunctioninbatchingconcrete.Itmaybeefficientinthecaseofover-lowwatercementmixingratiowherechemicalwater-reducingagentlosesitseffi-ciency.ByusingsuchmineralpowderandotherrawmaterialavailableinGuangzhouarea,superhighperformanceconcretecanbeproducedwith28dstrengthof100～128MPaandslumpover170mm.Keywords:superhighperformanceconcrete;water-reducingagent;concretebatching

矿物掺合料对混凝土性能的影响探究

矿物掺合料对混凝土性能的影响探究

矿物掺合料对混凝土性能的影响探究

摘要：随着建筑行业的发展，对建筑技术和建材的需求越来越大，混凝土是一种重要的建筑材料，它可以在一定范围内酌情加入多种矿物质辅助物质，从而改善其应用效果。在高强度、高性能的基础上，应用范围广，可有效地保障施工的质量。因此，本文着重对矿用外加剂对水泥的作用进行了分析和探讨。

关键词：矿物；掺合料；混凝土性能

引言

由于目前各种类型的施工项目对施工的需求和规范不尽相同，混凝土是一种重要的工程建材，必须加入矿物质掺和料来改善其应用效果。在工程实践中，加入不同类型的矿物掺和料对混凝土的力学特性也会有一定的影响。

一、矿物掺合料定义及分类

1．矿物掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细混合材，它是指在混凝土或砂浆搅拌前或搅拌中加入的，具有一定细度和活性的用于改善新拌混凝土的性能(特别耐久性)的某些矿物类产品。

2．掺合料按其性质可分为两类，活性掺合料和非活性掺合料。目前使用矿物掺合料绝大多数是具有一定活性的掺合料、如粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、天然沸石粉等。复合矿物掺合料指这些掺合料的复合物。

二、矿物掺合料的作用机理

1．掺合料不仅可以取代部分水泥、减少混凝土的水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。

2．矿物掺合料特别是磨细矿物掺合料用作混凝土的掺合料能改善或提高混凝土的综合性能，其作用机理在于磨细矿物掺合料在混凝土中具有填充效应、火山灰效应和形态效应等。 三、不同矿物掺合料对混凝土性能影响

1.增加水泥用量对渗透性能有一定的作用。试验结果表明，随着水泥用量的减少，渗透性能也随之降低。这是由于集料、硬化水泥浆料及部分空隙构成的硬化水泥，水泥水化程度和致密性是影响水泥浆液的空隙程度的重要因素。在一定程度上，水泥固化后的水泥浆液中的空隙越大，渗透率越高。在混凝土中，由于受水的影响，集料在水泥中会产生一层水膜，从而造成水泥砂浆与集料间的隔阂，这些相互连通的孔洞和内部缝隙会增加水泥的渗透率。所以，在工程建设中应合理地增加水泥配比，从而改善其抗渗透能力。通过增加混凝土的水灰比比例，可以通过添加矿灰、粉煤灰、硅灰等材料，使其颗粒起到充填作用，从而减小水泥浆体内的空隙，并通过灌装作用来改善混凝土的抗渗性能。

不同掺量下矿渣微粉对混凝土性能的影响

不同掺量下矿渣微粉对混凝土性能的影响

・２１８・　建筑与发展　Ｊｉａｎ　ＺｈｕＹｕ　Ｆａ　Ｚｈｏｎ　水利电力技术　Ｓｈｕｉ　ＬｉＤｉｏｎ　Ｌｉ　Ｊｉ　Ｓｈｕ　

不同掺量下矿渣微粉对混凝土性能的影响　

李新锡　

新疆水利水电勘测设计研究院试验研究所新疆昌吉８３１１００　

【摘要】通过配合比试验论证，作为胶凝材料随着矿渣微粉含量的增加，混凝土强度和耐久性的变化趋势。　【关键词】矿渣微粉含量；混凝土强度；耐久性　

一、研究思路和试验目的　矿渣粉用作混凝土掺合料，比粉煤灰具有更高的活性，而且品质　和均匀性更易得到保证．矿渣粉掺人混凝土中不仅可以节约水泥，降低　胶凝材料的水化热，而且可以改善混凝土的某些性能，如显著提高混　凝土的强度、降低混凝土的绝热温升等．而这些性能的改善均与矿渣粉　的掺量有关。本次试验分别对同一水胶比下采用不同含量的矿渣微粉　进行配合比试验，以论证随着矿渣微粉含量的增加，混凝土强度和耐　久性的变化趋势。　＝、矿渣徽粉含量不同条件下混凝土专囊试验　由于矿渣粉的水化活性相对较低，因此盲目加大矿渣粉的掺量将　直接影响胶凝材料和混凝土的早期力学性能，这使得水泥中矿渣粉的　掺量受到限制。另一方面，矿渣较水泥熟料难磨，一起粉磨很难达到　理想的细度，进一步影响了其活性的发挥。然而大掺量矿渣粉混凝土　因其优异的耐久性越来越受到世界各国水泥行业的重视。本文主要通　过对Ｃ２０混凝土的配比试验方法和试验结果的分析，观察其中矿渣微　粉不同含量下对混凝土强度和耐久性的影响。　１．试验方法　原材料的选择①水泥：选用某水泥厂生产的４２．５水泥；②矿渣微　粉：采用某公司生产的￥７５矿渣粉；③砂：细度模数为２．６２，含泥量为　２．８％。④外加剂：选用高效减水剂与引气剂。⑤粗骨料：通过岩相发　鉴定出粗骨料中主要由碎裂变质粉砂质细砂岩、钙质粉砂岩、透辉石　石英（角）岩、透辉石石英（角）岩、细粒黑云母二长花岗岩、弱蚀　变英安岩（绢白云母化）等岩石构成，并通过快速碱一硅酸反应试验，　得出该骨料是具有潜在危害性反应的活性骨料，　按《水工混凝土试验规程》ＤＬ厂Ｉ＇５１５Ｏ一２ｏｏ１的规定，混凝土的水　灰（胶）比应以饱和面干状态下的混凝土单位用水量与胶凝材料用量　的比值为准，同时必须满足混凝土强度和耐久性的要求。　混凝土配合比设计采用绝对体积法进行，按照《水工混凝土配　合比设计规范》ＤＩ　ｌ５３３Ｏ～２Ｏ０５、《水工混凝土施工规范》ＤＬ／Ｔ５１４４—　２００１进行配合比设计。　混凝土配制强度按下式计算：Ｃ…＝Ｃ　＋ｔ　ｏ　

矿渣微粉对绿色混凝土性能的影响

矿渣微粉对绿色混凝土性能的影响

矿渣微粉对绿色混凝土性能的影响　

吴立强　

（滨州市公路管理局，山东滨州２５６６００）　

摘要：掺加矿渣微粉配制不同强度等级的绿色混　

凝土，通过矿渣微粉的不同掺量对混凝土的性能　

的影响进行一系列试验研究。结果表明，矿渣微　

粉可以改善混凝土和易性，提高坍落度，提高后期　

强度和增强耐久性，在改善混凝土性能的同时能　

够降低成本、节约资源。　

关键词：矿渣微粉；绿色混凝土；坍落度；强度；耐　

久性　

中图分类号：ＴＵ５２８　文献标识码：Ｂ　

Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　０ｆ　ＧＧＢＳ　ｏｎ　ｔｈｅ　

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｇｒｅｅｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　

Ｌｉ—ｑｉａｎｇ　

（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒ￣ｉｎｃｅ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｂｕｒｅａｕ，　Ｓｈａａｄｏｎｇ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　２５６６００　Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｄ　ＧＧＢＳ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｕｐ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｇｒａｄｅ　

ｏｆ　ｇｒｅｅｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｉｔ　ｃａｒｒｉｅｓ　ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｔｅｓｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　

ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｒｏｐｏｒ—　

ｔｉｏｎ　ｏｆ　ＧＧＢＳ。Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ＧＧＢＳ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　

ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｌｕｍｐ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　

ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｔ　

ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ　ｒｅｄｕｃｅ　ｃｏｓｔ，ｓａｖｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ。　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｇｒｏｕｎｄ　Ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ　Ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　Ｓｌａｇ（ＧＧ—　

ＢＳ）；ｇｒｅｅｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｌｕｍｐ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ；