混凝土组成材料

1、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

2、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序号指日标粉煤灰级别_ I _

3、 II _ III _1 _细度（0.045mm方孔筛的筛余）不大于_12_一 20_一 45一 2 _烧失量（%）不大于_5_8_15_ 3 _需水量比（%）不大于_95_一 105_一 1154 _三氧化硫（%）不大于_3_3_3_ 5 _含水率（%）不大于_1_1_不规定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：厂名和批号；合格证编号及日期；粉煤灰的级别及数量；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V1%)的重量计算，必要时，使用者 可对粉

4、煤灰的品质进行随机抽样检验。取样的方法有以下两种：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)。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。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

5、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。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。（2）性能指标用于地上工程的粉煤灰混凝土，其强度等级龄期定为28d。用于地下大体积混凝土工程的粉煤灰混凝土，其强度等级龄期可定为60d、90d。粉煤灰混凝土的设计强度等级不

6、得低于基准混凝土的设计强度等级。粉煤灰 混凝土的标准强度、设计强度和弹性模量，与基准混凝土一样按有关规程、规范 取值。粉煤灰混凝土的收缩、徐变、抗渗等性能指标可采用相同强度等级基准混凝 土的性能指标。在含气量相同的条件下，粉煤灰混凝土的抗冻性指标也可采用相同强度等级 基准混凝土的抗冻性指标。粉煤灰混凝土的抗碳化性能在满足现有规程有关要求或同时掺人减水剂时， 也可视为与基准混凝土基本相同。磨细矿渣1.粒化高炉矿渣粉品质指标粒化高炉矿渣粉品质指标应满足表10-11要求。磨细矿渣技术要求表10-11质量等级试验项百-一一.S105 级S95级S75级密度（g/cm3）N2.8比表面积（m2/kg）N

7、350活性指数（%）7dN95N7555_28dN105N95_75_流动度（%）N85N9095含水量（%）W1.0烧失量（%）W3.0注：1.当掺加石膏或其他助磨剂应在报告中注明其种类及掺量。2. S值为掺合料的活性指标，按照GB/T 12957规定的活性评定方法进行。试验方法按用于混凝土和砂浆中的粒化高炉矿渣粉（GB/T 18046）进行。2.磨细矿渣的应用把水淬粒状高炉矿渣单独磨细到比表面积4000cm2/g以上，作为混凝土的掺 合料使用，活性可以得到很好激发，混凝土多项性能得到改善和提高，成为配制 高性能混凝土的重要技术途径之一。混凝土中的矿渣粉越细，掺量越大，则拌合物越稠，往往需加

8、粉煤灰复合掺 入，黏稠问题可以得到缓解。考虑提高磨细矿渣粉对水泥的置换率，充分利用后 期强度，不仅具有经济效果，还能降低水化热，对于大体积混凝土也是十分有益 的。其次，掺磨细矿渣的高性能混凝土对抗海水侵蚀、抗硫酸盐侵蚀以及抑制碱 骨料反应都是十分有效的。沸石粉沸石粉是用天然沸石粉配以少量无机物经细磨而成，沸石的主要成分为SiO2 （61%60%）和Al2O3（12%14%），是一种良好的火山灰质材料。天然沸石凝 灰岩中，因活性成分差异很大，其中仅钙型沸石适于作混凝土的细掺料。用于高 性能混凝土的超细沸石粉，与其他火山灰质掺合料类似，平均粒径10 um，具 有微填充效应与火山灰活性效应，因而能降

9、低新拌混凝土的泌水与离析，提高混 凝土的密实性，使强度提高、耐久性改善。沸石粉品质指标应满足表10-12要求。试验方法按天然沸石粉在混凝土与 砂浆中应用技术规程（JGJ/T 112）进行。沸石粉技术要求表10-12fJ质量等级 试验项！吸铵值（meq/100g）I级II级III级N130N100N90细度（0.08mm筛筛余）（）W4.0W10W15沸石粉水泥胶砂需水量比（%）W125W120W120活性指数（28d） （%）N75N70N62硅粉硅灰品质应满足表10-13要求。硅灰的技术要求 表10-13SiO2 含量（%）烧失量（%）需水量比（%）活性指数（28d） （%）185W6.0W

10、125185硅粉是铁合金厂在冶炼硅铁合金或金属硅时，从烟尘中收集的一种飞灰。硅 粉的颗粒主要呈球状，粒径小于1um，平均粒径约0.1 um。用氮气吸附方法测 定的比表面积达180000cm2/g，比水泥颗粒细两个数量级。硅粉的主要成分为无 定型SiO2。与粉煤灰类似，硅粉能与水泥水化产生的Ca（OH）2起反应生成C-S-H 凝胶。由于硅粉SiO2含量极高（通常用于高强混凝土中的硅粉的Si02含量高达 85%以上），因此具有极高的火山灰活性，对混凝土早、中期的强度发展特别有 利。此外，当它均匀地分布于水化产物中时，其极细的颗粒还具有良好的微填充 效应，使混凝土的孔结构充分致密。上述两个特性使得高性能混凝土的强度与耐 久性显著提高。复合及其他矿物掺合料还可根据混凝土的设计要求与资源条件，选用以上矿物掺合料的复合，称为 复合矿物掺合料，发挥其叠加效应。复合矿物掺合料质量指标应符合表10-14要 求。复合掺合料技术指标表10-14项目级别S105S95S75比表面积，m2kgN350细度（0.045mm方