矿渣微粉在水工混凝土中的汇报

矿渣微粉在水工混凝土中的研究与应用

我国矿渣微粉生产和应用情况

矿渣微粉生产工艺按磨机的形式主要有球磨和立磨两种，目前我国大规模矿渣微粉生产企业均采用立式粉磨工艺，具体的生产工艺流程见下图。水渣堆场水渣仓石膏石膏仓粗粉立磨选粉机细粉袋吸尘器矿渣微粉库装车出厂

对于矿渣微粉的应用方式，在国外矿渣微粉生产大部分是水泥工厂内的一个车间。矿渣微粉产品主要是在粉磨后的水泥熟料粉混合生产高掺量矿渣水泥，少部分直接用做混凝土掺合料。在国内，由于矿渣微粉生产基本上都是独立的生产企业，如果用矿渣微粉产品生产高掺量矿渣水泥，将存在二次运输等问题，增加水泥生产成本。因此在国内矿渣微粉主要被出售到商品混凝土拌合站，用做混凝土掺合料代替部分水泥，而应用在高掺量矿渣水泥的相对较少。在矿渣微粉被认识以前，矿渣微粉主要被用做水泥混合料，与熟料一起混合粉磨。矿渣的细度较粗，活性未能得到充分发挥。矿渣在水泥中主要起一个掺加和增加产量的作用。这个阶段的矿渣利用完全属于低级利用，而现在将矿渣单独磨成一定细度的矿渣微粉后再利用，一方面可以高掺量等量取代水泥，保证28天等强，另一方面还可以改善水泥的性能，降低水化热等。现阶段矿渣微粉的利用与过去的低级利用有本质区别，属于高级别的利用。矿渣微粉装车矿渣微粉磨细一、研发背景

高性能混凝土在20世纪80年代出现于发达国家，由于具有优异耐久性。其研究开发引起法国、美国、挪威、瑞典、日本等国家的高度重视，很快将高性能混凝土应用在跨海大桥，海上采油平台，海底隧道，核反应堆和高层建筑。90年代国内开始使用，最早用于上海南浦大桥、广东大厦等。国内推广应用较好的是上海，其次是北京，新疆应用高性能混凝土开始于1998年，当时为解决引额济克、济乌引水工程总干渠乌伦古河渡槽抗冻F300在预应力混凝土的技术矛盾，在新疆首例采用高性能混凝土，不仅成功地解决了渡槽混凝土结构的技术难题，同时还缩短了工期和降低了混凝土成本。1999年，在635水利枢纽工程中应用高性能混凝土又解决了发电洞竖井结构混凝土的抗侵蚀问题。2001年额河建管局在380公里长的引额济乌引水工程中全面推广应用高性能

混凝土，提高了工程的耐久性、适用性和安全性。随后，伊犁恰甫其海水利枢纽工程在导流洞工程施工中也应用了高性能混凝土，解决了侵蚀和抗磨问题。巴州博斯腾湖东泵站工程混凝土抗侵蚀也通过使用高性能混凝土得以解决。托克逊红山水库输水隧道和西延干渠，伊犁南岸干渠八十一大阪长26公里的隧洞也先后陆续采用高性能混凝土施工。高性能混凝土在这些土程中的成功应用和实践，使越来越多的工程技术人员和管理人员开始了解认识这种新型混凝土，并积极推广、宣传和应用高性能混凝土。本文就矿渣微粉在雅玛渡工程中的应用进行阐述，对其应用于高性能混凝土掺和料后的优缺点进行研究。二、重点要解决的技术问题

（1）如何认识矿渣微粉混凝土、矿渣微粉混凝土对工程的重要性。（2）在掺入矿渣微粉后，混凝土的哪些性能得到提高。（3）在新疆为什么要使用矿渣微粉混凝土。（4）在伊犁地区矿渣微粉混凝土和普通混凝土的性价比（5）工程实例及应用成效。三、矿渣微粉混凝土的组成结构和性能3.1矿渣微粉混凝土的组成

矿渣微粉混凝土的组成（与普通混凝土的不通点，即组成特点）采用低水胶比，一般不超过0.40；掺和高效减水剂—作用①塑化作用，使混凝土拌合物有大流动性②减水达到低水胶比；掺加大掺量的矿渣微粉—改进混凝土的性能。高效减水剂和矿渣微粉是矿渣微粉混凝土的必要组成和得以实现的必要条件。3.2矿渣微粉混凝土结构特点—高密实度

矿渣微粉混凝土的密实度取决于:①采用低水胶比的大小②高效减水剂的减水率③超细掺和料的填充效应④超细掺和料的水化效应。计算机控制矿渣微粉细度矿渣微粉原料输送3.3矿渣微粉混凝土的高性能高性能表现在五个方面：第一个高性能—混凝土拌和物具有优异的工作性（也称和易性）。表现在流动性大（坍落度大），粘聚性好，不易发生离析、分层、保水性好、不泌水，适用于泵送施工且不易堵泵，也适用于自流平、自密实混凝土。第二个高性能—高耐久性表现在搞抗渗性、高抗冻性、高抗侵蚀性、优异的抑制碱骨料反应。第三个性能—低水化热，体积稳定性相对较好，适用于大体积混凝土结构。第四个高性能—利于配制高强混凝土和抗磨高强混凝土，其强度调节可以通过调整水胶比，超细掺和料掺量，选择水泥不同强度等级（或标号）来实现，可以满足不同设计龄期，不同强度等级混凝土的力学性质要求。第五个高性能—适用性和适应性强表现在矿渣微粉混凝土即适用于正常环境，更适用于恶劣环境和严酷的环境条件，既能用于高高强，也也适用于于中强，，即适用用于泵送送，自流流平自密密实混凝凝土，也也适用于于非泵送送混凝土，既适适用于普普通混凝凝土结构构，也适适用于大大体积混混凝土结结构。矿渣微粉粉生产设设备矿矿渣微粉粉原料3.4矿矿渣微微粉混凝凝土的经经济效益益矿渣微粉粉混凝土土中大掺掺量矿渣渣微粉，，通常采采用等量量代替水水泥的方方式掺入入。掺和和料大多多又是工工业废渣渣，其成成本主要要是加工工磨细和和分选，，价格远远远低于于水泥，，因此矿矿渣微粉粉混凝土土又是一一种比较较经济的的混凝土土，矿渣渣微粉混混凝土应应用地和和生产地地距离矿矿渣微粉粉来源地地或加工工地越近近，就越越经济。。3.5矿矿渣微微粉混凝凝土的社社会效益益防治工业业废渣对对环境的的污染，，矿渣微微粉混凝凝土中大大掺量矿矿渣微粉粉，可以以大量节节约水泥泥。水泥泥中主要要是经过过煅烧的的水泥熟熟料,生生产1t熟料要要向大气气中排放放1tCO2废气,同同时还排排放废气气SO2、NO等等，严重重污染大大气环境境。水泥泥工业是是环境污污染大户户之一，，水泥是是严重耗耗能并污污染环境境的材料料与产品品。如果果工程建建设中普普遍推广广应用矿矿渣微粉粉混凝土土，就可可以大量量节省水水泥用量量和减少少水泥生生产，降降低和减减少水泥泥工业对对大气环环境的污污染，同同时节能能减耗和和节约能能源。另另外，矿矿渣微粉粉几乎大大多为工工业废渣渣，对其其充分利利用，又又防治了了二次污污染。因因此，很很多学者者称矿渣渣微粉混混凝土是是利于节节能减排排和环境境保护的的绿色混混凝土，，具有重重大社会会效益。。四、矿渣渣微粉混混凝土的的组成材材料矿渣微粉混凝凝土的组成材材料有：水泥泥、矿渣微粉粉、高效减水水剂（还可以以使用引气剂剂、缓凝剂、、膨胀剂等））、砂石骨料料、水。其组组成材料和普普通混凝土基基本相同，但但对水泥、超超细掺和料、高高效减水剂和和砂石骨料要要求会有所不不同或更严格格。4.1水水泥由于矿渣微粉粉混凝土要外外掺加大量的的矿渣微粉，，所以矿渣微微粉混凝土宜宜选用硅酸盐盐水泥和普通通水泥。选择水泥强度度等级时，应应遵循下列原原则，配制高高强的矿渣微微粉混凝土，，如C40-C80或C80以上的的混凝土，可可选用42.5或42.5以上强度度等级的普通通水泥。配制制混凝土强度度低于C40,可选用32.5普通通水泥,混凝凝土无早强要要求的,尽量量选择不代””R”(即早早强)的水泥泥,以利于混混凝土裂缝控控制和降低水水化热,同时时还利于水泥泥和高效减水水剂的适应性性。矿渣微粉运输输罐车4.2矿渣渣微粉矿渣微粉是高高性能混凝土土常用的超细细掺和料，它它的原料是炼炼铁高炉排出出的熔渣经水水淬而成的废渣，，通常称为粒粒化高炉矿渣渣（简称矿渣渣）。新疆产产这种工业废废渣的八一钢钢铁厂、新源钢铁厂、、和静钢铁厂厂等。矿渣微粉混凝凝土使用的矿矿渣微粉是粒粒化高炉矿渣渣经干燥，粉粉磨，分选等等工艺，达到到规定细度的产品品。粉磨时可可添加适量的的石膏和水泥泥粉磨用工艺艺外加剂，但但使用于有硫硫酸盐侵蚀环境中的矿矿渣微粉不得得添加石膏。。矿渣微粉的品品质指标可以以参考GB/T18046—2000《用于水水泥和混凝土土中的粒化高高炉矿渣微粉》，GB/T18736—2002《高强强高性能混凝凝土用矿物外外加剂》中““磨细矿渣””有关标准。。由于矿渣微粉粉颗粒粒径小小，比表面积积增大。它的的活性比水泥泥中内掺的活活性混合材更更高，改善混凝凝土性能的作作用也更大。。与此同时，，还有新的潜潜在性能和效效应。通过应应用实践证明和科学试试验研究发现现，归纳总结结矿渣微粉在在混凝土中具具有以下技术术经济效应。。（1）改善混混凝土拌合物物工作性的增增塑或减水效效应；（2）超细掺掺合料的微集集料填充效应应；（3）超细掺掺合料的火山山灰效应更充充分；（4）降低水水化热；（5）改善混混凝土骨料与与水泥石界面面结构的增强强效应；（6）提高混混凝土抗侵蚀蚀性的效应；；（7）抑制混混凝土碱骨料料反应(AAK)雅玛渡电站厂厂房及尾水渠渠建筑物尾水衬砌4.3高效减水剂与与其它外加剂剂矿渣微粉混凝凝土应用实践践证明，要使使低水胶比的的矿渣微粉混混凝土拌合物物具有较大流流动性而易于施工工操作和质地地均匀密实，，必须掺加高高效减水剂，，因此高效减减水剂是矿渣渣微粉混凝土的必要要组成。对于有抗冻、、抗侵蚀等耐耐久性要求的的矿渣微粉混混凝土还应同同时使用引气气剂。对于高高强抗磨矿渣微粉粉混凝土在有有受力钢筋约约束的条件下下，应同时使使用减水剂和和膨胀剂。对对于大体积混凝土又又在高温季节节施工，应掺掺加缓凝剂和和高效减水剂剂。4.4骨料新疆天然砂石石料非常丰富富，分部也广广。经过筛分分、水洗加工工后符合DL/T5144-2001水工混凝土用砂砂石料标准，，JGJ52-2006规范中C30及C30以上的普通通混凝土用砂砂石标准，GB/T14684-2001与GB/T14685-2001标准准中，I、II类建筑用用砂石标准要要求的骨料均均可用于高性能混凝土土。砂应质地坚硬硬、清洁、级级配良好，细细度模数宜在在2.2-3.0范围内内。含泥量≤≤3%，表观观密度≥2500kg/m3,硫化物物硫酸盐含量量以(SO3计)≤1%,云母含量量≤2%，轻轻物质含量≤≤1%，坚固性≤8%。。粗骨料：石（（砾石或卵石石）的最大粒粒径不要超过过40mm，，含泥量≤1%，表观密密度≥2550kg/m3,硫化物及硫硫酸盐含量≤≤0.5%，，针片状颗粒粒含量≤15%，坚固性性≤5%。颗颗粒级配良好好严格控制各级级骨料的超逊逊径含量。用用圆孔筛检验验，其控制标标准超径小于于5%，逊径径小于10%，压实率指标≤≤12%。对于高强抗磨磨矿渣微粉混混凝土的粗骨骨料，宜用最最大粒径小于于40mm的的碎石。泄水槽出口连连接段雅玛渡电站厂厂房尾水渠五、矿渣微粉粉混凝土配合合比设计矿渣微粉混凝凝土是以耐久久性作为主要要设计技术指指标，其配合合比是以满足足所要求的耐耐久性来合理确定定各项原材料料的比例用量量。目前，配配合比设计最最可靠的方法法还是全面的的试验、试配法。根据矿渣微粉粉混凝土采用用低水胶比，，掺加高效减减水剂和大掺掺量矿渣微粉粉的配制特点点，全面试验进行行混凝土配合合比设计的程程序如下：第一步：根据据工程对混凝凝土耐久性的的技术要求，，选择确定水水泥品种及强强度等级，同同时按就近原则选选择矿渣微粉粉，对水泥和和矿渣微粉进进行全面检验验。第二步：选择择符合GB8076-1999《混混凝土外加剂剂》标准的高高效减水剂，，不同品种与与工程确定使用的的水泥或水泥泥加矿渣微粉粉进行适应性性试验。通过过适应性试验验，至少选择择出两种适应性好好的高效减水水剂。然后比比较评价，确确定出价格低低、适应性好好的高效减水水剂，供混凝土配合合比设计试验验或工程采用用。第三步：对混混凝土使用的的粗细骨料进进行全面的试试验检测，要要符合矿渣微微粉混凝土对对砂石料的技术要要求。第四步：初步步选择矿渣微微粉混凝土配配合比试配试试验掺加超细细掺合料的掺掺量。第五步：初步步选择矿渣微微粉混凝土配配合比实验采采用的水胶比比。第六步，初步步选择矿渣微微粉混凝土配配合比用水量量。第七步：根据据初选水量和和水胶比计算算配合比中胶胶凝材料用量量（水泥和矿矿渣微粉总量量）第八步：选选择确定混混凝土配合合比试验时时的最佳砂砂率。第九步：按按照初选的的矿渣微粉粉的三个掺掺量和配合合比初选的的三个水胶胶比以及最最佳砂率组成数个混混凝土配合合比进行拌拌合物试拌拌调整试验验，直至每每个配合比比拌合物的的和易性满满足要求。第十步：按按照试件确确定的混凝凝土配合比比。制备强强度和耐久久性测试试试件，进行行标准养护护，再设计龄期期全面进行行混凝土力力学和耐久久性试验。。第十一步：：在施工现现场，根据据现场原材材料质量波波动和变化化，对推荐荐的混凝土土配合比进进行调整和换换算成施工工配合比，，试拌检验验直到满足足施工要求求为止。压力钢管电站厂房及及尾水渠工工程全景六、矿渣渣微粉混凝凝土在施工工中应注意意的问题1、严格控控制水泥质质量的稳定定性，这里里所指水泥泥质量稳定定性，主要要是指水泥泥中熟料矿矿物成分C3A含量、、水泥细度度变化，含含碱量的稳稳定性以及及水泥中胶