矿物掺合料应用技术规范

1、 硅酸盐水泥矿物掺合料骨料（砂、石）拌合水化学外加剂有朝一日，当粉煤灰的价格赶上或超过水泥的价格时，混凝土中也必须用粉煤灰！有朝一日，当骨料的价格赶上或超过水泥的价格时，混凝土中也必须使用骨料！在混凝土制备过程中掺入的，与硅酸盐水泥共同组成胶凝材料以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，具有规定细度，能改善混凝土性能的活性粉体材料粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉等化学侵蚀、AAR等：粉煤灰、矿渣粉、硅灰工作性工作性稳定性稳定性耐久性耐久性抗蚀性抗蚀性抗渗性、抗冻性、抗氯离子渗透：硅粉、矿渣粉流动性、粘聚性、坍落度损失：粉煤灰、硅灰、矿渣粉水化热、收缩变形、抗裂性能：粉煤灰

2、、矿渣粉2030563050657.51012.52030563050657.51012.5型水泥，碱含量1% F 级粉煤灰 ASTM C 227 砂v从煤粉炉烟道气体中收集的粉末，分为F类和C类。 F类粉煤灰：由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰 C类粉煤灰：由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。v从炼铁高炉中排出的，以硅酸盐和铝硅酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料。v在从冶炼硅铁合金或工业硅时通过烟道排出的粉尘，经收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的粉体材料。v其细度和比表面积约为水泥的80100倍，粉煤灰的5070倍。v钢渣粉 从炼钢炉中排出的，以硅

3、酸盐为主要成分的熔融物，经消解稳定化处理后粉磨所得的粉体材料v磷渣粉 用电炉法制黄磷时，所得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料 沸石粉 将天然斜发沸石岩或丝光沸石岩磨细制成的粉体材料v将本规范所列的两种或两种以上矿物掺合料按一定比例复合后的粉体材料。v工程上常用的是：粉煤灰与磨细矿渣粉组成的复合矿物掺合料，或粉煤灰、矿渣和硅灰三组分矿物掺合料。v研究表明，对矿物掺合料而言，在适当比例时，产生“超叠加超叠加”效应。对矿物掺合料认识的深入和应用技术的进步，必不可少的组分规范矿物掺合料生产和应用，促进矿物掺合料产业发展制订矿物掺合料应用技术规程是必要的、及时的应满足与外加

4、与外加剂同掺剂同掺硅酸盐硅酸盐普通硅酸盐普通硅酸盐其他矿其他矿物掺合料物掺合料放射性放射性核素限量核素限量序序号号标准号标准号标准名称标准名称颁布颁布年份年份修订修订年份年份涉及的矿物掺合料涉及的矿物掺合料1GB 1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰1991 2005粉煤灰2GJ/T 3048混凝土和砂浆用天然沸石粉1998天然沸石粉3 GB/T 18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉2000矿渣粉4 GB/T 18736高强高性能混凝土用矿物外加剂2002磨细矿渣、磨细粉煤灰、磨细天然沸石、硅灰5GB/T 8075混凝土外加剂定义、分类、命名与术语2005磨细矿渣、磨细粉煤灰、磨细天然沸

5、石、硅灰最主要技术指标矿物掺合料技术要求细 度需水量比流动度比活性指数安定性放射性序号序号 对混凝土性能的改善对混凝土性能的改善粉煤灰粉煤灰磨细矿渣粉磨细矿渣粉硅灰硅灰1提高流动性有效持平降低2提高粘聚性有效更有效最有效3提高保水性较好好最好4提高保塑性最好较好差5降低水化热最有效持平差6提高抗裂性最好差最差7提高抗渗性好差最好8提高抗冻性差较差最好9提高抗氯离子渗透性好好最好10提高抗化学侵蚀性好好最好11提高抗碳化性能一般一般最好12提高护筋性一般一般最好v不同掺合料有不同特性和不同的作用，有利有弊，必须具体问题具体分析：掺合料掺合料优点优点缺点缺点粉煤灰收缩小，抗裂性好抗裂性好，对Cl-

6、吸收能力强化学活性低，早期反应很少，长期反应率最多只有20%多，故抗碳化性较差抗碳化性较差矿渣粉化学活性随比表面积增大而提高明显，抗碳化抗碳化性稍好性稍好收缩大收缩大，抗裂性差，表面积太大时不利于混凝土温不利于混凝土温升的降低升的降低v宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；当选用普通硅酸盐水泥时，应确定其中混合材的种类和掺量。v宜与化学外加剂同时使用，并注意外加剂和胶凝材料的相容性。v水胶比的范围通常为0.30.5，一般选取范围0.350.45。严格控制用水量！v配合比必须由试配试验确定。v骨料用量估计 掺矿物掺合料混凝土的骨料所占体积与其最大粒径的关系如下表：骨料所占体积表观密度骨料用量/kgm

7、-3骨料最大粒径骨料最大粒径/mm402010骨料所占体积/L700750650700600650表 注1）掺有引气型外加剂混凝土取骨料所占体积上限值；2）上表未列出的粗骨料最大粒径值，宜插入选用（如30mm或25mm，取40mm与20mm间值）v砂率估计 可根据砂的粗细、级配和石子的粒径、级配及胶凝材料用量等状况，按下表选取： 粗细骨料用量计算 砂率骨料用量细骨料用量/kgm-3 骨料用量细骨料用量粗骨料用量/kgm-3坍落度坍落度/mm0202040408080160砂率/%2025253030353540坍落度坍落度/mm160200200240240砂率/%4045455050v当混凝

8、土拌合物流动性满足要求时： 当混凝土拌合物粘聚性满足要求时： 当混凝土强度和耐久性满足要求时： 当混凝土构建截面最小尺寸、钢筋净距允许时：v在水胶比一定的情况下，胶凝材料浆体体积与骨料总体积的比，称为浆骨比。v对泵送混凝土，浆骨比可参考下表：强度等级强度等级浆体百分数（浆骨比）浆体百分数（浆骨比）用水量用水量/kgm-3C30fcu,kC5032%（1 : 2）175C50fcu,kC6035%（1 : 86）160fcu,kC6038%（1 : 63）145按结构设计要求(强度或耐久性)选择水胶比和其他参数，确定基准混凝土配合比根据工程性质、所处环境选择矿物掺合料的品种及掺量确定试配所用配合

9、比应采用绝对体积法计算根据实测表观密度和工作性调整各组成材料用量根据强度和耐久性确定配合比v参考混凝土结构耐久性设计与施工指参考混凝土结构耐久性设计与施工指南南GBT 50476-2022：v根据工程性质、所处环境选择矿物掺合根据工程性质、所处环境选择矿物掺合料的品种及掺量；料的品种及掺量；v处于具有化学腐蚀性环境的、大体积的、处于具有化学腐蚀性环境的、大体积的、验收龄期较长的以及热天施工等的混凝验收龄期较长的以及热天施工等的混凝土，宜掺用大掺量矿物掺合料。土，宜掺用大掺量矿物掺合料。v当混凝土早期强度要求较高或在较低环当混凝土早期强度要求较高或在较低环境温度下施工时，可选择以下措施：境温度下

10、施工时，可选择以下措施： 减小矿物掺合料用量，或 降低水胶比，或 与硅灰复合掺用 矿物掺合料的掺量以胶凝材料（水泥与矿物掺合料的掺量以胶凝材料（水泥与掺合料质量之和）的总量百分率计；确掺合料质量之和）的总量百分率计；确定掺合料掺量时，应计入水泥中已掺入定掺合料掺量时，应计入水泥中已掺入的掺合料量。的掺合料量。v掺用矿物掺合料的混凝土：掺用矿物掺合料的混凝土： 当掺量小于20时，可按普通水泥使用 当掺量大于20时，水胶比应不大于0.5 当掺量大于30时，水胶比应不大于0.45 当掺量超过50时，水胶比应不大于0.42 并随掺量的增大而降低 确定试配所用配合比，应采用绝对体积确定试配所用配合比，应

11、采用绝对体积法计算，至少第一盘试配料使用绝对体法计算，至少第一盘试配料使用绝对体积法后，按实测拌合物表观密度假定此积法后，按实测拌合物表观密度假定此后试配料的表观密度。后试配料的表观密度。计算配合比试拌调整基准配合比施工配合比四个基本原则三个主要参数1掺矿物掺合料的混凝土宜采用强制式搅拌机制备各种矿物掺合料的计量应按重量计，每盘计量允许偏差不应超过2%掺矿物掺合料混凝土搅拌时间宜适当延长，以确保混凝土的均匀性混凝土运输时，应保持混凝土拌合物的匀质性，不发生分层离析现象243实测坍落度与要求坍落度之间的允许偏差应符合表6.2.1的要求应避免漏振或过振。振捣后的混凝土表面不应出现明显的掺合料浮浆层

12、，如出现浮浆层应处理干净抹面应在泌浆结束后开始，并在凝结前完成，至少进行两次以上搓压，应避免在搓压结束后仍有继续泌水要求坍落度要求坍落度允许偏差允许偏差40 mm10 mm5090 mm20 mm100 mm20 mm1用于平板式构件的掺矿物掺合料混凝土，在浇筑成型完毕后，应立即及时覆盖混对凝土表面并进行保湿养护2保湿养护时间不宜少于7d，有缓凝和抗渗要求的掺矿物掺合料混凝土的潮湿养护时间不宜少于14d3成型后预养温度不宜高于45，预养（静停）时间不得少于1h蒸养时升温速度宜为15/h20/h，恒温温度不宜超过85，降温速度宜为15/h35/h早期养护的重要性当室外日平均气温连续5d稳定低于5

13、时，掺矿物掺合料混凝土结构工程应采取防冻措施冬期施工掺矿物掺合料和防冻剂的混凝土受冻临界强度应满足冬期施工掺矿物掺合料混凝土的出机温度不宜低于10，入模温度不得低于5当室外最低气温不低于10时，不得小于4.0MPa当室外最低气温不低于20时，不得小于5.0MPa掺矿物掺合料混凝土的强度验收龄期宜为60d、90d或按合同规定的其他龄期执行混凝土的强度检验评定，应按现行国家标准混凝土质量检验评定标准执行掺引气剂和矿物掺合料的混凝土，每工作班应至少测定一次含气量，测定值的允许偏差为1.5%国家标准验收龄期含气量v规范者，要求也。规范者，要求也。v标准中的规范性附录主要是给出标准正标准中的规范性附录主

14、要是给出标准正文的附加条款。文的附加条款。v是规范性附录的，其效力等同于标准的是规范性附录的，其效力等同于标准的正文。正文。v规范性附录是标准正文延伸的部分，是规范性附录是标准正文延伸的部分，是强制性的，必须执行。强制性的，必须执行。v原材料原材料 水泥：P.O 42.5的普通硅酸盐水泥 标准砂：符合水泥胶砂强度检验方法（ISO）GB/T17671规定的标准砂 水：采用自来水或蒸馏水 矿物掺合掺：受检的矿物掺合料 试验仪器试验仪器 水泥胶砂强度检验方法（ISO）v确定需水比的胶砂配比确定需水比的胶砂配比材料材料对比胶砂对比胶砂受检胶砂受检胶砂粉煤灰硅灰沸石粉水泥/g4502315140514051矿物掺合料/g1351451451ISO砂/g13505135051350513505水/mL2251按使受检胶砂流动度达基准胶砂流动度值5mm调整v确定流动度比和活性指数的胶砂配合比确定流动度比和