混凝土矿物掺合料的定义及发展历史
混凝土矿物掺合料的定义及发展历史
一、矿物掺合料的定义
矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。
国外将这种材料称为辅助胶凝材料（Supplementary cementitious materials），已成为高性能混凝土不可缺少的第六组分。
在《矿物掺合料应用技术规范》( 征求意见稿) 中, 对矿物掺合料的定义是:以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分,掺入混凝土中能改善新拌或硬化混凝土性能的粉体材料, 涉及的矿物掺合料包括了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉等6种材料。
有关学者建议矿物掺合料的定义为: 对人体无害的, 在一定范围内取代水泥后能够配制出工作性能、力学性能和耐久性能符合混凝土要求的粉体材料。
二、矿物掺合料的历史
（1）第一阶段（20世纪30～60年代）
自从工业锅炉改为煤粉炉后,人们就开始对粉煤灰的火山灰性质进行了研究。最初,粉煤灰等工业废渣只是被当作节省水泥、降低成本的一种措施,在很长时间内人们对其应用都持一种消极的态度,甚至认为矿物掺合料的掺入是以牺牲混凝土性能为代价的。
20世纪30年代,美国开始对粉煤灰掺入混凝土和砂浆进行较完整的研究,而较早地把矿渣作为水泥混凝土掺合料的公开论文是德国学者R.Grun在1942年发表的“高炉矿渣在水泥工业中的应用”。1948年,R.E.Davis成功地将粉煤灰大规模应用于美国蒙大拿州的饿马坝工程,为矿物掺合料的应用树立了典范。
（2）第二阶段（20世纪70～80年代）
直到20世纪70年代,能源危机、环境污染以及资源枯竭问题的出现,才又强烈激发人们对粉煤灰、矿渣等工业废渣进行再利用的研究,为工业废渣用作水泥混凝土掺合料开辟了新篇章。
（3）第三阶段（20世纪90年代～现在）
经过一定的质量控制或制备技术获得的优质矿物掺合料,可明显改善硅酸盐水泥自身难以克服的组成和微结构等方面的缺陷,包括劣化的界面区、耐久性不良的晶相结构、高水化热造成的微裂纹等,赋予了混凝土优异的耐久性能和工作性,超越了传统的降低成本和环境保护的意义,已成为混凝土材料一个不可或缺的组分,有人称之为混凝土的第六组分。
混凝土组成材料之矿物掺合料
混凝土组成材料之矿物掺合料 矿物掺合料，指以氧化硅、氧化铝为主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且掺量不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。 矿物掺合料是混凝土的主要组成材料，它起着根本改变传统混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源等作用。其中某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用。可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比。 矿物掺合料不同于传统的水泥混合材，虽然两者同为粉煤灰、矿渣等工业废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉，但两者的细度有所不同，由于组成高性能混凝土的矿物细掺合料细度更细，颗粒级配更合理，具有更高的表面活性能，能充分发挥细掺合料的粉体效应，其掺量也远远高过水泥混合材。 不同的矿物掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效果，应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择。使用矿物细掺合料与使用高效减水剂同样重要，必须认真试验选择。 粉煤灰 1．品质指标 粉煤灰按其品质分为I、II、III三个等级。其品质指标应满足表10-10的规定。这些指标适用于一般工业与民用建筑结构和构筑物中掺粉煤灰的混凝土和砂浆。 粉煤灰品质指标和分类表10-10 2．粉煤灰验收 粉煤灰的供货方应按规定对粉煤灰进行批量检验，并签发出厂合格证，其内
容包括： （1）厂名和批号； （2）合格证编号及日期； （3）粉煤灰的级别及数量； （4）检验结果（按表10-10的要求）。 检验批以一昼夜连续供应200t相同等级的粉煤灰为一批，不足200t者按一批计。粉煤灰供应的数量按干灰（含水率＜1％）的重量计算，必要时，使用者可对粉煤灰的品质进行随机抽样检验。取样的方法有以下两种： （1）散装灰取样：从不同的部位取10份试样，每份不小于1kg，混合拌匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。 （2）袋装灰取样：从每批中任抽10袋，并从每袋中各取试样不少于1kg，再按与散装灰取样中的方法混合缩取平均试样。 每批粉煤灰必须按有关试验方法的要求，检验细度和烧失量，有条件时，可加测需水量比，其他指标每季度至少检验一次。 检验后，若粉煤灰符合有关要求的为合格品；若其中任一项不符合要求时，则应重新从同一批中加倍取样，进行复检。复检仍不合格时，则该批粉煤灰应降级处理。 3．运输和贮存 粉煤灰散装运输时，必须采取措施，防止污染环境。干粉煤灰宜贮存在有顶盖的料仓中，湿粉煤灰可堆放在带有围墙的场地上。袋装粉煤灰的包装袋上应清楚标明“粉煤灰”及其厂名、等级、批号及包装日期。 4．粉煤灰的应用 （1）应用范围 I级粉煤灰允许用于后张预应力钢筋混凝土构件及跨度小于6m的先张预应力钢筋混凝土构件。 II级粉煤灰主要用于普通钢筋混凝土和轻骨料钢筋混凝土。经过专门试验，或与减水剂复合，也可当I级灰使用。 III级粉煤灰主要用于无筋混凝土和砂浆。经过专门试验，也可用于钢筋混凝土。
混凝土矿物掺合料的定义及发展历史
混凝土矿物掺合料的定义及发展历史 一、矿物掺合料的定义 矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。 国外将这种材料称为辅助胶凝材料（Supplementary cementitious materials），已成为高性能混凝土不可缺少的第六组分。 在《矿物掺合料应用技术规范》( 征求意见稿) 中, 对矿物掺合料的定义是:以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分,掺入混凝土中能改善新拌或硬化混凝土性能的粉体材料, 涉及的矿物掺合料包括了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉等6种材料。 有关学者建议矿物掺合料的定义为: 对人体无害的, 在一定范围内取代水泥后能够配制出工作性能、力学性能和耐久性能符合混凝土要求的粉体材料。 二、矿物掺合料的历史 （1）第一阶段（20世纪30～60年代） 自从工业锅炉改为煤粉炉后,人们就开始对粉煤灰的火山灰性质进行了研究。最初,粉煤灰等工业废渣只是被当作节省水泥、降低成本的一种措施,在很长时间内人们对其应用都持一种消极的态度,甚至认为矿物掺合料的掺入是以牺牲混凝土性能为代价的。
20世纪30年代,美国开始对粉煤灰掺入混凝土和砂浆进行较完整的研究,而较早地把矿渣作为水泥混凝土掺合料的公开论文是德国学者R.Grun在1942年发表的“高炉矿渣在水泥工业中的应用”。1948年,R.E.Davis成功地将粉煤灰大规模应用于美国蒙大拿州的饿马坝工程,为矿物掺合料的应用树立了典范。 （2）第二阶段（20世纪70～80年代） 直到20世纪70年代,能源危机、环境污染以及资源枯竭问题的出现,才又强烈激发人们对粉煤灰、矿渣等工业废渣进行再利用的研究,为工业废渣用作水泥混凝土掺合料开辟了新篇章。 （3）第三阶段（20世纪90年代～现在） 经过一定的质量控制或制备技术获得的优质矿物掺合料,可明显改善硅酸盐水泥自身难以克服的组成和微结构等方面的缺陷,包括劣化的界面区、耐久性不良的晶相结构、高水化热造成的微裂纹等,赋予了混凝土优异的耐久性能和工作性,超越了传统的降低成本和环境保护的意义,已成为混凝土材料一个不可或缺的组分,有人称之为混凝土的第六组分。
混凝土中矿物掺合料的使用标准
混凝土中矿物掺合料的使用标准 一、引言 混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一，其性能和质量直接关系到建筑物的安全和耐久性。矿物掺合料是混凝土中的一种重要材料，可以改善混凝土的性能、降低其成本、减少对环境的影响。因此，对混凝土中矿物掺合料的使用标准进行规范和统一，具有重要的现实意义和深远的发展前景。 二、矿物掺合料的定义 矿物掺合料是指对水泥基材料进行掺合，能够在混凝土中发挥一定作用的无机材料。矿物掺合料可以分为粉状和颗粒状两类。常见的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰、膨胀珍珠岩等。 三、矿物掺合料的使用标准 1.掺量 掺量是指混凝土中矿物掺合料所占的比例。掺量的大小直接影响混凝土的性能和经济性。矿物掺合料的掺量应根据混凝土的性能要求和混
凝土材料的特性进行确定。一般来说，矿物掺合料的掺量应在10%～50%之间。 2.粒径 矿物掺合料的粒径应符合标准要求。粉状矿物掺合料的粒径应小于45μm，颗粒状矿物掺合料的粒径应符合相应的标准要求，以保证混凝土的工作性能和强度。 3.水分 矿物掺合料的含水率应符合标准要求。水分过高会导致矿物掺合料与水泥发生反应，影响混凝土强度的发挥；水分过低则会影响混凝土的工作性能。 4.化学成分 矿物掺合料的化学成分应符合标准要求。矿物掺合料中的主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其含量应符合相应的标准要求，以保证混凝土的性能和质量。 5.物理性能
矿物掺合料的物理性能应符合标准要求。包括比表面积、密度、吸水 率等指标，这些指标对混凝土的品质和性能影响较大，应严格控制。 6.掺合方式 矿物掺合料应与水泥充分混合，以确保混凝土的均匀性和性能稳定性。混合方式应符合标准要求，可以采用干混或湿混等方式。 7.质量检验 矿物掺合料的质量检验应包括外观检查、化学成分分析、物理性能测 试等多个方面。质量检验的结果应符合相应的标准要求，以确保矿物 掺合料的质量和性能。 四、结论 矿物掺合料是混凝土中的一种重要材料，其使用标准的规范和统一对 于保证混凝土的品质和性能具有重要的作用。在实际应用中，应根据 混凝土的性能和要求，合理确定矿物掺合料的掺量和使用方式，严格 按照标准进行质量检验，以确保混凝土的质量和安全。
混凝土掺合料
混凝土掺合料 在混凝土拌合物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级，而加入的天然的或者人造的矿物材料，统称为混凝土掺合料。 用于混凝土中的掺合料可分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。非活性矿物掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。活性矿物掺合料虽然本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化生成的C a（OH）2,生成具有水硬性 的胶凝材料。如粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。 活性矿物掺合料依其来源可分为天然类、人工类和工业废料类（表4—25） 一、粉煤灰 粉煤灰是由燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒多呈球形，表面光滑。 粉煤灰有高钙粉煤灰和低钙粉煤灰之分，由褐煤燃烧形成的粉煤灰，其氧化钙含量较高（一般CaO>10％），呈褐黄色，称为高钙粉煤灰，它具有一定的水硬性；由烟煤和无烟煤燃烧形成的粉煤灰，其氧化钙含量很低（一般CaOvIO %）呈灰色或深灰色，称为低钙粉煤灰，一般具有火山灰活性。．低钙粉煤灰来源比较
广泛，是当前国内外用量最大、使用范围最广的混凝土掺合料。用其做掺合料有两方面的效果：1．节约水泥： 一般可节约水泥10%?15%，有显著的经济效益。 2．改善和提高混凝土的下述技术性能 (1)改善混凝土拌和物的和易性、可泵性和抹面性； (2)降低了混凝土水化热，是大体积混凝土的主要掺合料； (3)提高混凝土抗硫酸盐性能； (4)提高混凝土抗渗性； (5)抑制碱骨料反应。 国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GBl596 —91)将粉煤灰分为三个等级配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝土、轻骨料混凝土、地下工程和水下工程混凝土、压浆和碾压混凝土等，均可掺用粉煤灰。 粉煤灰用于混凝土工程，常根据等级，按《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJl46 —90)规定： (1)I 级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于6m 的预应 力钢筋混凝土； (2)口级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无钢筋混凝土； (3)川级粉煤灰主要用于无筋混凝土。对强度等级要求等 于或大于C 30的无筋粉煤灰混凝土，宜采用I、II级粉煤灰； (4)用于预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土及强度等级要求等
混凝土中掺加矿物掺合料标准
混凝土中掺加矿物掺合料标准 一、前言 混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其性能直接影响到建筑物的使用寿命和安全性。矿物掺合料作为混凝土的一种掺合料，对混凝土的性能有着重要的影响。因此，制定矿物掺合料标准，是保证混凝土质量的重要保障。 二、标准适用范围 本标准适用于混凝土中掺加矿物掺合料的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的规定。 三、术语和定义 1.矿物掺合料：指在混凝土中掺加的由天然石英、石灰石、石膏等矿物质经过物理或化学加工得到的细粉状或微晶状物质。 2.粒度：指矿物掺合料中颗粒的大小和分布。 3.比表面积：指矿物掺合料中单位质量的颗粒表面积。
4.活性：指矿物掺合料与水在一定温度下反应的速度和程度。 四、技术要求 1.矿物掺合料的种类和性质应符合本标准规定。 2.矿物掺合料应具有一定的细度和活性，其粒度应满足混凝土施工的要求。 3.矿物掺合料应符合环保要求，不得含有有害物质。 4.矿物掺合料应具有良好的稳定性和可靠性，不得对混凝土的强度、耐久性、抗裂性等性能产生不良影响。 5.矿物掺合料应具有一定的保水性和流动性，以保证混凝土的可塑性和工作性能。 6.矿物掺合料应与水泥、骨料等原材料配合使用，以达到理想的混凝土配合比。 五、试验方法
1.矿物掺合料的粒度分析应按照GB/T 12060.2-2006《水泥和混凝土 中掺加材料物理性能试验方法第2部分：矿物掺合料粒度分析》的规 定进行。 2.矿物掺合料的比表面积应按照GB/T 8074-2008《水泥和混凝土用 矿物掺合料比表面积的测定方法》的规定进行。 3.矿物掺合料的活性试验应按照GB/T 18046-2008《混凝土用矿物掺合料活性试验方法》的规定进行。 六、检验规则 1.矿物掺合料应按照国家标准GB/T 17431-1998《水泥和混凝土用矿物掺合料的检验规程》进行检验。 2.矿物掺合料的检验结果应符合本标准规定的技术要求，否则不得使用。 七、标志、包装、运输和贮存 1.矿物掺合料应标明生产日期、生产厂家名称、产品名称、型号、批号、规格、质量等级等信息。 2.矿物掺合料的包装应符合国家标准GB/T 191-2008《包装通用术语》
混凝土中的矿物掺合料的作用原理
混凝土中的矿物掺合料的作用原理 一、前言 混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有优秀的耐久性、强度和抗裂性能。然而，传统的混凝土存在着一些问题，例如低强度、易龟裂和低耐久性等。为了解决这些问题，矿物掺合料作为一种新型的混凝土掺合料被广泛应用于混凝土中。本文将详细介绍混凝土中矿物掺合料的作用原理。 二、混凝土中的矿物掺合料 1. 矿物掺合料的定义 矿物掺合料是指将天然矿物或工业废弃物通过物理或化学方法进行加工，得到一种具有活性的细粉状物质，用于替代传统混凝土中的部分水泥，达到改善混凝土性能的目的。常见的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰、膨胀珍珠岩等。 2. 矿物掺合料的作用 （1）填充作用
矿物掺合料细度较高，可以填充水泥颗粒间的空隙，使得混凝土更加 致密，提高混凝土的密实度和强度。 （2）水化作用 矿物掺合料中的活性成分与水和水泥反应生成新的水化产物，进一步 增强混凝土的强度、耐久性和抗裂性能。 （3）抑制温度升高 混凝土在水化反应过程中会释放大量的热量，导致温度升高，从而产 生龟裂、变形等问题。矿物掺合料的添加可以降低混凝土的内部温度，减小龟裂和变形的风险。 （4）改善耐久性 矿物掺合料中的活性成分可以与混凝土中的氢氧离子发生反应，形成 新的水化产物，增加混凝土的密实度和耐久性。 （5）减少碳排放 矿物掺合料的生产过程相对于水泥的生产过程能够减少大量的二氧化
碳排放，从而降低混凝土的碳排放量。 三、混凝土中常用的矿物掺合料 1. 粉煤灰 粉煤灰是煤燃烧产生的灰烬，具有细度高、活性强等特点，能够填充 水泥颗粒间的空隙，提高混凝土的致密度和强度。此外，粉煤灰还能 够降低混凝土的内部温度、提高耐久性和抗裂性能。 2. 矿渣粉 矿渣粉是冶炼过程中产生的渣滓，具有高强度、强度稳定性好等特点。矿渣粉的添加能够填充混凝土中的空隙、促进水化反应、提高混凝土 的耐久性。 3. 硅灰 硅灰是一种副产物，具有细度高、活性强等特点。硅灰的添加能够填 充混凝土中的空隙、促进水化反应、降低混凝土的内部温度、提高混 凝土的耐久性和抗裂性能。 4. 膨胀珍珠岩
混凝土中矿物掺合料的作用原理及应用
混凝土中矿物掺合料的作用原理及应用 一、矿物掺合料的定义 矿物掺合料是指在混凝土制备过程中通过加入天然或人工产生的矿物粉末，以替代部分水泥的掺合料。矿物掺合料通常包括硅灰石、粉煤灰、高炉矿渣等。 二、矿物掺合料的作用原理 1. 提高混凝土的强度和耐久性 矿物掺合料中的硅酸盐和氢氧化物能与水化硬化产生的钙、硅酸盐等化合物反应，形成一种新的胶状材料，从而增强混凝土的强度和耐久性。 2. 改善混凝土的工艺性能 矿物掺合料可以增加混凝土的流动性和减缓水泥的凝结速度，从而提高混凝土的可塑性，并且减少混凝土表面的裂缝和气孔。 3. 减少对环境的污染
矿物掺合料的使用可以减少对环境的污染，因为它不仅可以减少对水 泥的使用量，还可以减少生产过程中的二氧化碳排放量。 三、矿物掺合料的应用 1. 硅灰石 硅灰石是一种天然矿物，是由石灰石和硅质岩石矿物共同形成的。硅 灰石的主要成分是二氧化硅和氧化钙，它的掺入量一般在10%~20%。 硅灰石可以提高混凝土的强度和耐久性，并且可以减少混凝土的收缩 和开裂。此外，硅灰石的使用可以降低混凝土的热量发射，减少混凝 土的温度变化。 2. 粉煤灰 粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的灰烬，是一种重要的矿物掺合料。粉 煤灰的主要成分是硅酸盐和氧化铝，它的掺入量一般在15%~30%。 粉煤灰可以提高混凝土的强度和耐久性，并且可以减少混凝土的收缩 和开裂。此外，粉煤灰的使用可以降低混凝土的热量发射，减少混凝 土的温度变化。
3. 高炉矿渣 高炉矿渣是钢铁冶炼过程中产生的副产品，是一种重要的矿物掺合料。高炉矿渣的主要成分是氧化铁、氧化硅和氧化钙等，它的掺入量一般 在20%~50%。 高炉矿渣可以提高混凝土的强度和耐久性，并且可以减少混凝土的收 缩和开裂。此外，高炉矿渣的使用可以降低混凝土的热量发射，减少 混凝土的温度变化。 四、矿物掺合料的注意事项 1. 掺合料的选用应根据混凝土的用途和要求来确定。 2. 掺合料的掺入量应根据混凝土的配合比和工艺要求来确定。 3. 掺合料的质量应符合国家标准和行业标准的要求。 4. 掺合料的储存和使用应符合规定，不能受到污染和潮湿。 5. 掺合料的使用应注意掺入顺序和掺入时间，避免对混凝土性能的影响。
混凝土中矿物掺合料的原理
混凝土中矿物掺合料的原理 一、引言 混凝土是建筑工程中常用的材料之一，由于其具有优良的性能和可靠 的使用寿命，在建筑工程中广泛应用。矿物掺合料是一种能够改善混 凝土性能的材料，其在混凝土中的应用已经得到了广泛的关注和研究。本文将对混凝土中矿物掺合料的原理进行详细的介绍和分析。 二、矿物掺合料的定义 矿物掺合料是一种由天然矿物或工业废弃物制成的，能够代替部分水 泥的材料。矿物掺合料主要包括矿渣粉、粉煤灰、硅灰等。 三、矿物掺合料的作用机理 1. 促进水化反应 矿物掺合料中的活性物质可以与水泥中的Ca(OH)2反应生成新的水化产物，从而促进混凝土的水化反应，提高混凝土强度和耐久性。 2. 细化孔隙结构 矿物掺合料中的细小颗粒可以填充混凝土中的孔隙，降低混凝土的渗 透性和渗漏性，提高混凝土的耐久性。 3. 增加混凝土的流动性
矿物掺合料中的微细颗粒可以填充混凝土中的间隙，从而增加混凝土 的流动性，提高混凝土的可塑性和施工性能。 4. 减少水泥用量 矿物掺合料可以代替部分水泥，从而减少混凝土中的水泥用量，降低 混凝土成本，减少环境污染。 四、不同矿物掺合料的作用机理 1. 粉煤灰 粉煤灰是煤炭燃烧产生的一种粉状灰烬，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3等。粉煤灰可以代替部分水泥，提高混凝土的强度和耐久性，降低混凝土的收缩和渗透性。 2. 矿渣粉 矿渣粉是冶金工业中产生的一种固体废弃物，其主要成分是SiO2、 Al2O3和CaO等。矿渣粉可以代替部分水泥，提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的耐久性和抗裂性。 3. 活性硅灰 活性硅灰是一种由硅酸盐矿物通过热处理而得到的一种活性粉末，其 主要成分是SiO2、Al2O3和CaO等。活性硅灰可以代替部分水泥， 提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的耐久性和抗裂性。
混凝土掺合料的作用原理及应用前景
混凝土掺合料的作用原理及应用前景 一、混凝土掺合料的作用原理 混凝土掺合料是指通过在混凝土中掺入一定比例的适宜掺合料，来改 善混凝土的性能和性质的一种材料。混凝土掺合料的种类很多，常见 的有粉煤灰、矿渣粉、硅灰、膨胀剂、减水剂、增稠剂等。 1.粉煤灰 粉煤灰是指在燃煤的过程中，煤中的无机物在高温下与空气中的氧反 应而形成的一种细粉末状物质。粉煤灰的主要化学成分为SiO2、 Al2O3、Fe2O3等，具有较高的硅酸盐反应活性，因此能够减缓混凝 土的水化反应速度，从而使混凝土具有更好的耐久性和抗裂性。 2.矿渣粉 矿渣粉是指在冶金工业生产过程中副产的颗粒状细粉末，主要成分为 硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐等。矿渣粉的掺入可以减少混凝土的水灰比，提高混凝土的力学性能，同时还能改善混凝土的耐久性和抗裂性。 3.硅灰
硅灰是指在烟气脱硫、脱硝等工艺中副产的一种细粉末状物质，主要成分为SiO2、CaO等。硅灰的掺入可以提高混凝土的强度和耐久性，同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。 4.膨胀剂 膨胀剂是指一种能够使混凝土体积膨胀的掺合料，主要成分为煤炭、木材等有机物和碱性金属氧化物。膨胀剂的掺入可以提高混凝土的抗渗性和耐久性，同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。 5.减水剂 减水剂是指一种能够降低混凝土水灰比的掺合料，主要成分为高分子聚合物或有机酸盐。减水剂的掺入可以提高混凝土的流动性和工作性能，同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。 6.增稠剂 增稠剂是指一种能够增加混凝土粘度的掺合料，主要成分为高分子聚合物。增稠剂的掺入可以提高混凝土的抗裂性和耐久性，同时还能减少混凝土的收缩和裂缝。
二、混凝土掺合料的应用前景 随着建筑工程的不断发展，对混凝土的性能和性质要求也越来越高。 混凝土掺合料的应用可以改善混凝土的性能和性质，提高混凝土的耐 久性和抗裂性，同时还能减少混凝土的收缩和裂缝，降低混凝土的成 本和施工难度。 目前，混凝土掺合料的应用已经广泛，不仅在建筑工程中得到了应用，还在道路、桥梁、地下工程等领域得到了应用。未来，随着科技的不 断发展和混凝土掺合料的不断研究，混凝土掺合料的应用前景将会更 加广阔，成为建筑工程中不可或缺的一部分。
混凝土中的矿物掺合料及其作用原理
混凝土中的矿物掺合料及其作用原理 混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的人造材料，其主要作用是用于建筑工程中的结构和基础。随着建筑工程对混凝土 性能的日益要求，矿物掺合料开始广泛应用于混凝土中，以提高混凝 土的力学性能、耐久性能和环境适应性等方面的指标。本文将从矿物 掺合料的种类、作用原理和应用等方面进行深入的探讨。 一、矿物掺合料的种类 矿物掺合料是指在混凝土中添加的非金属矿物材料，主要分为粉煤灰、硅灰、矿渣粉、石灰石粉、膨胀珍珠岩等多种类型。其中，粉煤灰是 最常用的一种矿物掺合料，其由燃煤过程中产生的细小颗粒物组成， 具有较高的硅酸盐含量和活性，可以提高混凝土的强度和耐久性。硅 灰是一种副产物，主要由硅酸盐水泥生产过程中的矿物质组成，具有 较高的细度和活性，可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。矿渣粉是一 种由冶炼过程中产生的矿渣经过磨细而成的粉末状物质，具有良好的 活性和水化性能，可以提高混凝土的强度和耐久性。石灰石粉是一种 由石灰石经过磨细而成的粉末状物质，可以调节混凝土的化学反应， 提高混凝土的耐久性和抗裂性。膨胀珍珠岩是一种天然的矿物掺合料，具有良好的隔热性能和耐久性，可以降低混凝土的密度和改善混凝土 的保温性能。
二、矿物掺合料的作用原理 1.改善水泥胶体的结构和性能 矿物掺合料中的活性成分可以通过化学反应和物理反应与水泥胶体发生反应，从而改善水泥胶体的结构和性能。例如，粉煤灰中的硅酸盐可以与水泥胶体中的Ca(OH)2反应生成硬化产物C-S-H凝胶和硬化水泥石，从而提高混凝土的强度和耐久性。 2.填充和改善混凝土的孔隙结构 矿物掺合料具有较小的颗粒尺寸和良好的细度，在混凝土中可以填充细小的孔隙和缝隙，从而改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的密实性和耐久性。例如，矿渣粉中的玻璃体和粉煤灰中的颗粒物可以填充混凝土中的孔隙，阻碍氯离子和二氧化碳等有害物质的渗透和侵蚀，从而提高混凝土的耐久性。 3.改善混凝土的水化反应 矿物掺合料中的活性成分可以与水泥胶体中的Ca(OH)2反应生成硬化产物C-S-H凝胶和硬化水泥石，从而改善混凝土的水化反应。例如，硅灰中的硅酸盐可以与水泥胶体中的Ca(OH)2反应生成硬化产物C-
混凝土中矿物掺合料的研究
混凝土中矿物掺合料的研究 一、引言 混凝土作为建筑材料之一，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。然而，传统混凝土存在一些缺陷，例如强度低、耐久性差、裂缝易发生等。为了解决这些问题，近年来，矿物掺合料在混凝土中得到了广泛 研究和应用。本文将从矿物掺合料的种类、性质、作用机理以及在混 凝土中的应用等方面进行探讨。 二、矿物掺合料的种类 矿物掺合料主要分为两大类，即粉状矿物掺合料和颗粒状矿物掺合料。 1.粉状矿物掺合料 粉状矿物掺合料主要包括硅灰石、矿渣粉、粉煤灰、石英粉等。它们 通常是通过磨矿渣、工业废渣等物质制成的。 2.颗粒状矿物掺合料 颗粒状矿物掺合料主要包括矿山尾矿、钢渣、陶粒、沙子等。这些物 质通常是通过筛选、洗涤等方法制成的。 三、矿物掺合料的性质 矿物掺合料具有以下主要性质：
1.活性 矿物掺合料中的活性物质可以与水和水泥反应，形成胶凝体，从而提高混凝土的强度和耐久性。 2.细度 矿物掺合料的细度越高，其活性越大。因此，细度是矿物掺合料的重要指标之一。 3.孔隙率 矿物掺合料的孔隙率越小，其强度越大。 4.化学成分 矿物掺合料的化学成分对混凝土的性能有重要影响。例如，矿渣粉中的氧化钙可以与水泥反应，形成水化硅酸钙，从而提高混凝土的强度和耐久性。 四、矿物掺合料的作用机理 矿物掺合料在混凝土中的作用机理主要包括两个方面：化学反应和物理作用。 1.化学反应 矿物掺合料中的活性物质可以与水和水泥反应，形成胶凝体，从而提
高混凝土的强度和耐久性。 2.物理作用 矿物掺合料可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土的孔隙率，从而提高混凝土的强度和耐久性。 五、矿物掺合料在混凝土中的应用 矿物掺合料在混凝土中的应用主要包括以下几个方面： 1.改善混凝土的强度和耐久性 矿物掺合料可以与水泥反应，形成胶凝体，从而提高混凝土的强度和耐久性。 2.减少混凝土的收缩和裂缝 矿物掺合料可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土的孔隙率，从而减少混凝土的收缩和裂缝。 3.改善混凝土的工作性能 矿物掺合料可以调节混凝土的流动性和减少混凝土的粘性，从而改善混凝土的工作性能。 4.降低混凝土的成本 矿物掺合料可以替代部分水泥，从而降低混凝土的成本。
矿物掺合料在混凝土应用
矿物掺合料在混凝土应用 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。 <1>填充效应 混凝土为连续级配颗粒堆积体系,粗集料的间隙由细集料填充,细集料的间隙由水泥颗粒填充,水泥颗粒之间的间隙则需要更细的颗粒来填充,增加混凝土密实性,改善混凝土的和易性。填充作用的另一好处是增加黏聚性,防止混凝土泌水离析,改善可泵性。 <2>火山灰效应 水泥从加水拌合开始与水结合发生水化反应,产生各种水化产
物。C-S-H<水化硅酸钙>,Ca
混凝土中超细矿物掺合料的应用研究
混凝土中超细矿物掺合料的应用研究 一、引言 混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、隧道等大型基础设施建设中的 材料。其中，水泥是混凝土中最为关键的成分之一，但是传统的水泥 生产方式会产生大量的CO2排放，对环境造成了极大的影响。因此，如何降低混凝土中水泥的使用量，提升混凝土的性能和耐久性，成为 了当前混凝土研究的热点之一。超细矿物掺合料作为一种新型的水泥 替代材料，具有使用方便、成本低廉、对环境友好等优点，在混凝土 中的应用已经引起了广泛的关注。 二、超细矿物掺合料的概述 1. 超细矿物掺合料的定义和分类 超细矿物掺合料是指在水泥基材料中加入颗粒尺寸小于10微米的矿物粉末，能够在水泥基材料中发挥填充、凝胶化、催化等多种作用，提 高混凝土的细密性和耐久性。根据不同的来源和性质，超细矿物掺合 料可以分为多种类型，如硅灰、煤灰、粉煤灰、矿渣等。 2. 超细矿物掺合料的性质和应用 超细矿物掺合料具有颗粒细小、比表面积大、反应活性高等特点，能 够在混凝土中发挥多种作用，如填充孔隙、增强强度、提升耐久性等。同时，由于超细矿物掺合料的成本较低，对环境的影响较小，因此在
混凝土中的应用已经得到了广泛的推广和应用。 三、混凝土中超细矿物掺合料的应用研究 1. 超细矿物掺合料对混凝土性能的影响 超细矿物掺合料的加入能够改善混凝土的力学性能、耐久性能和微观 结构，如提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冻融性、耐久性等。 此外，超细矿物掺合料还能够填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的致 密性和耐久性。 2. 超细矿物掺合料的适宜掺量和掺入时间 超细矿物掺合料的适宜掺量和掺入时间是影响混凝土性能的重要因素。一般来说，超细矿物掺合料的掺入量在10%~50%之间，过多或过少 都会影响混凝土的性能。此外，超细矿物掺合料的掺入时间也是影响 混凝土性能的重要因素，一般来说，掺入时间越早，对混凝土性能的 影响越大。 3. 超细矿物掺合料的制备和应用技术 超细矿物掺合料的制备和应用技术对混凝土性能的影响非常大。目前，超细矿物掺合料的制备技术主要包括机械研磨、化学合成、热处理等 方法。此外，在混凝土中加入超细矿物掺合料的方法也非常重要，一 般来说，可以采用混凝土掺合料混合、浸泡等方法进行混合。 四、结论
混凝土的发展历史
混凝土的发展历史 混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料。 混凝土发展历史 1900年，万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用，在建材领域引起了一场革命。 法国工程师艾纳比克1867年在巴黎博览会上看到莫尼尔用铁丝网和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后，受到启发，于是设法把这种材料应用于房屋建筑上。 1879年，他开始制造钢筋混凝土楼板，以后发展为整套建筑使用由钢筋箍和纵向杆加固的混凝土结构梁。 仅几年后，他在巴黎建造公寓大楼时采用了经过改善迄今仍普遍使用的钢筋混凝土主柱、横梁和楼板。 1884年德国建筑公司购买了莫尼尔的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的’强度、耐火能力。 钢筋与混凝土的粘结力。 1887年德国工程师科伦首先发表了钢筋混凝土的计算方法;英国人威尔森申请了钢筋混凝土板专利;美国人海厄特对混凝土横梁进行了实验。 1895年1900年，法国用钢筋混凝土建成了第一批桥梁和人行道。 1918年艾布拉姆发表了著名的计算混凝土强度的水灰比理论。 钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料。 混凝土可以追溯到古老的年代，其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。
自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。 20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。 以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。 60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。 现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。 混凝土简介 混凝土是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合。 混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。 混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。 同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。 这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。 混凝土是一种充满生命力的建筑材料。
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。 （1）矿渣。加入矿渣后，可以改善界面的密实度以及强度。因为矿渣具有 很好的活化性能和良好的灰浆性能，在这种情况下，活化的微粉会被碱化，从而 吸收了灰浆中的钠和钾，从而增强了对氯化物的吸收。矿渣是一种新型的建筑研 究材料，它可以有效地减少氯气的传播，并可以改善其内部的显微组织。矿渣在 某种程度上起到了缓冲的效果，并且其致密程度与混凝土相近。试验结果表明： 粉煤灰的研磨率愈高，对水分的需求愈大；随着炉渣的加入，水的需求量也越来 越大。所以，粉煤灰的研磨和用量对水泥浆料的分离和泌水量有很大的关系。在 使用过程中，加入的矿渣会对水泥的吸水、渗透性能产生一定的作用，当加入的 矿渣超过一定数量后，配制的水泥用量将会增加很多，这时要想降低用量，必须 使用减水剂。因此，为了使其充分利用，必须科学合理地加入水泥中的矿渣。 （2）硅灰。硅灰是一类细小的、表面较为平滑的球形粒子，其呈玻璃化状态，具有较大的比表面积，从而使得混凝土的界面和孔组织更为致密。硅灰石的 主要成份为二氧化硅，其含水量超过90%，其水泡作用十分显著，因而可提高其 渗透率。硅灰具有很高的氯离子透过率，其抗渗透性优于矿灰、粉煤灰，但产量少，所以其成本高，应用领域受到限制。为了充分发挥硅灰的良好的抗渗透性能，可以采用复合技术来改善其使用效果。在建筑工程中，为了有效改善屋面、墙面 和地面的抗渗透性能，必须在砂浆中加入矿物掺和料，尽管硅灰的防渗性能很好，但它的成本很高，不宜大规模应用。所以可以先添加粉煤灰、矿渣等，再按其添
混凝土发展史及应用
混凝土发展史及应用 混凝土是一种由水泥、骨料、矿渣粉和掺合料等组成的建筑材料，广泛应用于建筑工程中的结构部件。混凝土的发展史可以追溯到古代文明时期，经过几千年的发展演变，至今依然是建筑领域最常用的材料之一。 古代文明时期，人们开始使用混凝土作为建筑材料。早在公元前3000年左右，古埃及人就掌握了一种以石灰和河沙为主要材料的“小麦糊”，这种材料的制作工艺非常简单。在公元前2000年，古巴比伦人开始使用黏土和灰浆的混合物制作建筑物，这也可以看作是混凝土的鼻祖。而到了公元前500年左右，古希腊人和古罗马人开始利用石灰和火山灰作为粘合剂，生产出类似于现代水泥的材料，并用于建造城市和其他重要的公共建筑。 随着时间的推移，混凝土的制作技术不断改进。在15世纪，意大利文艺复兴时期的建筑师们开始使用“罗马式混凝土”，这种混凝土材料是由石灰石和焦石石膏混合而成，具有较高的强度和耐久性。到了18世纪，英国人约瑟夫·阿斯浦等人开始研究和使用“约翰·苏罗布混凝土”，这种混凝土是由水泥、砂和砾石组成，通常用于建造船坞和伦敦塔桥等大型工程。 到了19世纪，混凝土的制作技术得到了重大的突破。1830年，法国工程师约瑟夫·路易·兰斯开发出了一种以石灰石为主要原料的水泥，被称为“兰斯水泥”。这种水泥具有良好的粘合性和耐久性，成为后来水泥工业的重要里程碑。在19世纪末和20世纪初，德国建筑师弗朗茨·冯·埃尔布等人开始研究和应用钢筋混
凝土结构，这种新型的混凝土结构材料具有较高的强度和韧性，成为现代建筑领域的重要革新。 在20世纪，混凝土的应用范围进一步扩大。悬索桥、高层建筑、水坝等大型工程都广泛采用钢筋混凝土结构，这种结构材料不仅强度高，而且施工方便，能够适应各种复杂的设计需求。此外，混凝土还被广泛用于道路、隧道和排水系统等基础设施建设中，成为现代城市化进程中不可或缺的一部分。 随着科学技术的不断进步，混凝土的制作技术也在不断发展。例如，近年来越来越多的机械设备被引入到混凝土搅拌和浇注过程中，提高了生产效率和质量标准。此外，人们开始研究和应用新型的高性能混凝土，如自密实混凝土、高抗裂混凝土和耐久性混凝土等，以满足现代建筑对材料性能的要求。 总之，混凝土作为一种重要的建筑材料，经历了几千年的发展演变，不断进步和改进。从古代文明时期的简单黏土混合物到现代的强度和韧性更高的钢筋混凝土结构，混凝土以其优异的性能和广泛的应用领域，成为建筑领域中不可或缺的一部分。
浅述混凝土矿物外加剂作用机理及应用
浅述混凝土矿物外加剂作用机理及应用 1、混凝土矿物外加剂的发展 混凝土矿物外加剂是节约水泥用量，改善混凝土综合性能的生态环境胶凝材料。人们长期只关注混凝土的强度，单纯追求强度而忽略混凝土的其他性能造成的工程隐患是不可忽视的，这说明以强度为唯一重要指标来带动其他性能的提高是不够的，所以研究混凝土矿物外加剂对混凝土性能影响是必要的。陈贯卓[1]认为我国矿物外加剂的发展经历了三个阶段：（1）初级阶--掺和料；（2）成熟阶段--矿物外加剂；（3）创新阶段--特殊功能矿物外加剂。早在20世纪90年代初我国提出了"第六组分"的概念，即砂、石、水泥、水、化学外加剂和矿物外加剂，而冯乃谦[2]等学者也认为矿物质超细粉是成为高性能混凝土继外加剂后的第6组分。在2002年国内发布实施的《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T 18736―2002）中明确提出了"矿物外加剂（Mineral admixtures）"的概念，以使高强高性能混凝土得到推广应用，国家的标准制定标志了混凝土矿物外加剂技术的成熟。 2、混凝土矿物外加剂的概述 混凝土矿物外加剂是混凝土外加剂分类的其中之一，也称掺和料、掺合料或者细掺料，是指直接参入混凝土拌合过程中的天然或人工细粉材料，掺量一般小于水泥质量的5%。矿物外加剂在混凝土中的主要功能[3]有： （1）提高混凝土的抗裂能力。 （2）改善内部结构，提高抗腐蚀能力。 （3）降低混凝土水化温升。 （4）改善混凝土的和易性。 （5）提高早期强度或增进后期强度。 混凝土矿物外加剂分为活性掺和料和非活性掺和料，活性掺和料主要成分有氧化硅及氧化铝，具有火山灰活性。本身不硬化或硬化速度很慢的活性掺和料，能与水泥水化产物发生化学反应，对混凝土性能影响起主要的作用，而非活性掺和料与水泥组分的化学作用很小，可忽略不计。常见的混凝土矿物外加剂有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰和沸石粉。