谈混凝土掺合料应用的必要性

1、谈混凝土掺合料应用的必要性刊登于山西建筑2002年第3期 (刘应应)摘要：给出了混凝土掺合料的定义，介绍了它的各项技术指标。从形态效应，活性效应，微集料效应三个方面描述了其作用机理和应用意义。并通过“中、低强度等级混凝土掺合料”-01124034.2专利技术介绍，说明了混凝土掺合料应用的必要性和必然性，以适应混凝土技术发展。关键词：混凝土掺合料，形态，效应，作用机理中图分类号：TU528.04 文献标识码：A人们对掺合料的应用一般是为了改善拌合物的和易性和节省水泥，但随着混凝土技术的发展，人们逐渐意识到掺合料应用的必要性和必然性。山西省地方标准条文解释，第3.6条，“掺合料”中明确指出：“掺合

2、料是混凝土的第六组分”。11 混凝土掺合料的定义将具有火山灰属性的废渣、废矿灰粉，用来改善水泥基混凝土性能的内掺胶结材料。2 混凝土掺合料的技术指标2.1 活性：混凝土掺合料活性指数不得小于62%。2.2 细度：高强混凝土掺合料0.080mm筛余量不应大于3%，比表面积大于4500cm2/g；中强混凝土掺合料0.080mm筛余量不应大于7%，比表面积为3500cm2/g4500cm2/g；低强混凝土掺合料0.008mm筛余量不应大于10%，比表面积为3000cm2/g3500cm2/g。2.3 SO3小于等于3.0%，MgO小于等于5.0%。3 混凝土掺合料的作用机理3.1 形态效应所谓形态就

3、是颗粒的表观特征，有圆球形、椭圆球形、不规则形、光滑形、毛涩形、晶体型。质态有硬、软、脆、坚之分。粗糙、软、脆形态，化学活动性较易，活性指数高，而需水量较大，影响拌合物流动性和硬化物耐久性，总体效应前期好后期差；粗糙、硬、坚形态，化学活动性较易，需水量较低，总体效应前、后期均匀，为优良形态；光、圆、硬、坚形态，化学活动性差，而需水性小，总体效应前期差，后期耐久性好；光、圆、软、脆形态，化学活动性差，后期抗力低，总体效应差。软、粗糙形态是活性效应的化学基础，坚、硬、光、圆形态是微集料效应的物理基础。孙氰萍先生说过：“形态效应在形态、活性、微集料三效应中占第一位”。23.2 活性效应所谓活性就是掺

4、合料颗粒含有较高SiO2 、Al2O3成分，在水泥中CaO的作用下能大量生成CSH和CAH。表现特征为早期强度高，活性指数高。活性效应的大小不仅与化学成分含量有关，而且还与形态和集料颗粒大小有关。3.3 微集料效应所谓微集料就是掺合料颗粒的大小，从比表面积测定值就可预料其效应的好坏，在高强混凝土和混凝土的耐久性中起着很大的作用。同样微集料效应与形态、活性效应相关联。总之三效应相辅相成，同时又相互制约，所以不同材质的掺合料均有其优点和缺点，所以扬长避短，是提高掺合料性能的重要技术课题。4 混凝土掺合料的应用意义4.1 超细掺合料的应用意义掺合料细度是微集料效应的典型体现。当细度比表面积大于600

5、0cm2/g以上时是配制C100等级的混凝土，就是用72.5MPa的水泥也是配不出来的。微集料效应可大大提高混凝土的耐久性，如抗渗性、抗蚀性、抗碳化性、抗冻融性等。混凝土掺合料细度要求一般都比水泥细度细，就是在低等级混凝土上使用，耐久性也有显著提高，同时对混凝土的和易性有明显改善，可提高其施工性。4.2 高活性掺合料的应用意义掺合料活性是其活性效应的典型体现。高活性掺合料对混凝土有显著的早强性、增强性、经济性，从而可以加快工程进度还可减免使用早强剂，减水剂等外加剂。4.3 形态掺合料的应用意义掺合料颗粒形态的各异，在混凝土中产生了不同的效应。1）圆球形颗粒掺合料：增加了混凝土的流动性，可减少混

6、凝土用水量，增加强度，提高耐久性。2）棱角形颗粒掺合料：减少了混凝土的泌水性，可提高混凝土的保湿抗裂性。3）坚、硬状态颗粒掺合料：提高了混凝土的耐磨、耐蚀性，可减少水化热、减小温差，提高混凝土抗裂性。4）疏、软状态颗粒掺合料：可大大改善混凝土的和易性和泵送混凝土的可泵性等。总之，掺合料应用的重要意义，是提高了混凝土的各种性能，是混凝土技术发展的需要。应用时应根据所施工混凝土性能的要求，选择性能对口的掺合料，将会起到事半功倍的作用。随着掺合料应用的普及与发展，掺合料品种性能也应严加区分。5 推荐一种“中、低强度等级混凝土掺合料”一01124034.2专利技术5.1 技术特点遵循混凝土掺合料形态、

7、活性、微集料三效应原理，对主料粉煤灰颗粒玻璃体形态利用机械破碎、凿毛，进一步通过复合改良组份的化学反应，提高活性效应，有效地解决了单掺煤灰混凝土缓凝和早期强度低的严重问题，同时提高了混凝土的各种性能。5.2 技术产品性能及应用范围有长期增强性、抗裂性、耐磨性、抗渗性、耐蚀性和经济性六大性能特点。可使混凝土强提高1个2个等级，可用于配制较高强度等级的混凝土，对低等级混凝土可大大改善其和易性；水化热低、抗裂性能好，可用于大体积混凝土、饰面混凝土、砂浆；能提高混凝土的耐磨性，可用于高速公路、机场跑道混凝土；低碱低硫，可用于耐蚀的酸碱混凝土；提高混凝土的致密性、耐久性，可用于抗渗混凝土、防水混凝土、潮

8、湿环境下的混凝土；能降低混凝土成本，可节约水泥、砂15%35%。5.3 市场前景世界经济的发展推动着中国技术的进步。我国加入世贸促进了中国在各个领域的技术发展。粉煤灰利用率在美、日、欧等发达国家均已达100%。我国北京、上海、广州等发达城市粉煤灰的利用率达90%，全国平均利用率为40%，而在相当一部分边远落后地区利用率仍为空白。我国经济高速发展的势头推动着粉煤灰应用的进程。我国经济实力日益状大，国家、地方每年都有相当多的特大型建筑工程。工程越大，混凝土方量越大，粉煤灰是大方量混凝土首选的材料，因为它的性能水化热低，后期强度高，耐久性好，节约水泥量大，实属两全齐美。大工程能用，小工程更可以用。所以社会的发展，技术的进步，改变着人们因循守旧的观念。01124034.2专利技术同样以它领先的技术魅力被大多数人认识。总之，人类进入21世纪后，在抓混凝土性能质量的提高，经济效益的增长和环保造福人类三股洪流的驱动下，以粉煤灰为主料的本专利技术产品的市场必然是广阔的，前景是辉煌的。6 结语1）应用掺合料必须首先掌握混凝土掺合料的技术指标及适应性能。2）应用掺合料是提高混凝土性能质量的首要选择。3）应用掺合料是提高混凝土经济效益的重要