混凝土掺合料.doc

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a(OH)，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425)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CaO10)，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CaO10)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1015，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(GBl59691)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(GBJl4690)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)级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无钢筋混凝土； (3)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30的无筋粉煤灰混凝土，宜采用I、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于或大于30的无筋混凝土的粉煤灰等级，经试验论证，可采用比上述规定低一级的粉煤灰。 粉煤灰在混凝土中取代水泥量(以质量计)应符合表427的限定。 高钙粉煤灰由于其来源不及低钙粉煤灰广泛，有关其品质指标及应用技术规范尚不很完善，目前，仍在研究制定之中。二、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，其粒径为O110m，是水泥颗粒粒径的1501100，比表面积为18520m2g。硅灰有很高的火山灰活性，可配制高强、超高强混凝土，其掺量一般为水泥用量的510，在配制超强混凝土时，掺量可达2030。 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。 硅灰用作混凝土掺合料有以下几方面效果： (1)提高混凝土强度，配制高强超高强混凝土。普通硅酸盐水泥水化后生成的Ca(OH)约占体积的29 ，硅灰能与该部分Ca(OH)反应生成水化硅酸钙，均匀分布于水泥颗粒之间，形成密实的结构。掺入水泥质量510的硅灰就可配制出抗压强度达100MPa以上的超高强混凝土。 (2)改善混凝土的孔结构，提高混凝土抗渗性、抗冻性及抗腐蚀性。掺入硅灰的混凝土，其总孔隙率虽变化不大，但其毛细孔会相应变小，大于0?1m的大孔几乎不存在。因而掺入硅灰的混凝土抗渗性明显提高，抗冻标号及抗硫酸盐腐蚀性也相应提高。 (3)抑制碱骨料反应。 三、沸石粉 沸石粉是天然的沸石岩磨细而成的。沸石岩是一种经天然煅烧后的火山灰质铝硅酸盐矿物。会有一定量活性二氧化硅和三氧化铝，能与水泥水化析出的氢氧化钙作用，生成胶凝物质。沸石粉具有很大的内表面积和开放性结构，其细度为008mm筛筛余5000mkg，可等量替代水泥1550。 超细微粒混合材的材料组成不同，其作用效果有所不同，一般具有以下几方面效果： (1)显著改善混凝土的力学性能，可配制出C100以上的超高强混凝土； (2)显著改善混凝土的耐久性，所配制的混凝土收缩大大减小，抗冻、抗渗性能提高。 (3)改善混凝土的流变性，可配制出大流动性且不离析的泵送混凝土。一般超细微粒混合材的生产成本低于水泥，使用这种混合材有显著的经济效益。根据日本、美国等国家的经验，使