混凝土矿物掺合料.ppt

混凝土矿物掺合料明天的混凝土将含有较少的熟料因此水泥业将成为水硬性胶凝材料业一种向市场提供与水拌和时能硬化的微细粉末的工业。这种使矿物组分而不是细磨熟料用量增大的做法将有助于水泥业向更加符合各国政府提出的可持续发展的目标迈进。今天的水泥业沿着这个方向努力已经是非常必要了。以活性氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主要成分在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。以活性氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主要成分在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。最早发现的矿物掺和料是意大利posolis地下储藏的大量沉积的天然火山灰──在2000多年前被当地人叫做“坑沙”。现在意大利的最好的火山灰是沸石化的凝灰岩被认为其活性比无定形火山灰的活性高；化学成分及矿物组成粉煤灰在混凝土中的作用①活性行为和胶凝作用。粉煤灰的活性来源于它所含的玻璃体他与水泥水化生成的Ca(OH)2发生二次水化反应生成C-S-H和C-A-H、水化硫铝酸钙强化了混凝土界面过渡区同时提高混凝土的后期强度。粉煤灰在混凝土中的作用②充填行为和致密作用。粉煤灰是高温煅烧的产物其颗粒本身很小且强度很高。粉煤灰颗粒分布于水泥浆体中水泥颗粒之间时提高混凝土胶凝体系的密实性。③需水行为和减水作用。由于粉煤灰的的颗粒大多是球形的玻璃珠优质粉煤灰由于其“滚珠轴承”的作用可以改善混凝土拌和物的和易性减少混凝土单位体积用水量硬化后水泥浆体干缩小提高混凝土的抗裂性。④降低混凝土早期温升抑制开裂。大掺量粉煤灰混凝土特别适合大体积混凝土。⑤二次水化和较低的水泥熟料量使最终混凝土中的Ca(OH)2大为减少可以有效提高混凝土抵抗化学侵蚀的能力。⑥当掺加量足够大时可以明显抑制混凝土碱骨料病害。⑦降低氯离子扩散能力提高混凝土护筋性。以上作用在水胶比低于0.42时较突出。粉煤灰质量等级指标粉煤灰特性及利弊P.K.Mehta在美国加州大学伯克利分校Barker会堂剪力墙和基础加固工程中所用混凝土用坍落度筒检测的坍落度只有100mm的混凝土拌和物其泵送效果竟与坍落度为180mm的传统混凝土泵送效果一样。现场检测HVFA混凝土坍落度为125mm时可相当于180mm的普通混凝土。但由于用水量很低而不离析或泌水。图示该混凝土的流动特性坍落度仅100mm。早期强度较低；大掺量时在较低气温下凝结缓慢；对养护要求较高(要降低水胶比)化学活性低可促进硅酸盐水泥水化但早期孔隙率大碳化问题较突出(需采取对策)对水敏感在无保湿的条件下因内部黏度增加阻碍持续泌水而会加剧塑性开裂(需加强保水养护).所以应该采取的技术措施主要是①要控制坍落度尽可能小。因为试验表明大掺量粉煤灰混凝土（HVFA）坍落度为125mm时可相当于180mm的普通混凝土。但由于用水量很低而不离析或泌水。②注意不要过度振捣。③要降低水胶比保证大掺量粉煤灰混凝土强度尤其是早期强度。④注意及早、有效的养护以及足够的湿养护时间。初凝前后开始覆盖养护保证不失水。湿养护时间也很重要最好养护14天至少7天。(2)硅灰硅灰又称硅粉或硅烟灰是从生产硅铁合金或硅钢等所排放的烟气中收集到的颗粒极细的烟尘色呈浅灰到深灰。硅灰的颗粒是微细的玻璃球体部分粒子凝聚成片或球状的粒子。其平均粒径为0.1µｍ～0.2µｍ是水泥颗粒粒径的1/50～1/100比表面积高达2.0×104m2/kg。其主要成分是SiO2（占90％以上）它的活性要比水泥高1～3倍。以10％硅灰等量取代水泥混凝土强度可提高25％以上。硅粉的化学成分硅灰可以提高混凝土的早期和后期强度耐磨性抗腐蚀性提高。但自干燥收缩大且不利于降低混凝土温升。因此复掺时可充分发挥他们的各自优点取长补短。例如可复掺粉煤灰和硅灰用硅灰提高混凝土的早期强度用优质粉煤灰降低混凝土需水量和自干燥收缩在加之颗粒的填充作用使混凝土更密实。由于硅灰具有高比表面积因而其需水量很大将其作为混凝土掺合料须配以减水剂方可保证混凝土的和易性。硅粉混凝土的特点是特别早强和耐磨很容易获得早强而且耐磨性优良。硅粉使用时掺量较少一般为胶凝材料总重的5％～10％且不高于15％通常与其它矿物掺合料复合使用。在我国因其产量低目前价格很高处于价格考虑一般混凝土强度低于80MPa时都不考虑掺加硅粉。(3)粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉是指将粒化高炉矿渣经干燥、磨细达到相当细度且符合相应活性指数的粉状材料细度大于350m2/kg一般为400-600m2/kg。其活性比粉煤灰高。1862年德国的E．