矿粉资料

近年来，随着东园西区创建、房地产开发以及城市基础设施建设的全面发展，苏州市商品混凝土行业快速发展，但竞争非常激烈。要想在这一市场中占得一席之地，第一，必须确保混凝土的质量并提供优质的服务，树立企业品牌形象，扩大市场影响力；第二，在保证质量的前提下，控制产品的成本，理论上可通过使用高效减水剂和矿物掺合料降低单方水泥用量。但就目前情况而言，聚羧酸盐类等高效减水剂价格昂贵，且商品混凝土中C25~C40中低强度等级占绝大多数，使用后成本反而提高；粉煤灰的应用技术已经非常成熟，但其强度发展慢，在掺量上又有严格的，很难再有潜力可挖，而矿粉胶凝系数高、强度发展比粉煤灰快，可改善混凝土拌合物性能和长期性能，同时，矿粉与水泥存在一定的价差，等量取代后经济效益是显而易见的。因此，矿粉已成为理想的掺合料逐渐被广大混凝土企业采用。我们在矿粉的应用方面作了一些试验工作，并通过工程应用得到一些体会，本文就此方面情况作以介绍。 1 试验用原材料

1.1 矿粉：南京梅宝新型建材有限公司生产，S95级，其性能见表1

表1 矿粉性能

主要化学成分 SiO2 32.9 Al2O3 CaO MgO 比表面积(m2/kg） 密度 (g/cm3) 烧失量 /% Cl – /% SO3 流动度比 /% /% 活动指数 7d 76.2 28d 107 15.36 37.04 10.52 436 2.90 -0.38 0.007 0.07 105 1.2 水泥：苏州天山水泥有限公司生产，普通42.5级，其性能见表2

表2 水泥主要物理性能

标准稠度用水量 /% 28.6 安定性 合格 抗折强度 /MPa 3d 6.0 表3 粉煤灰性能

细度（45 μm筛子）/% 9.6 1.4 砂：天然河砂，其主要性能见表4

表4 砂的主要性能

细度模数 2.5 含泥量 /% 0.5 泥块含量 /% 0 表5 碎石的主要性能

含泥量 /% 0.2 2 试验方法

配合比设计参照JGJ55-2000并结合经验进行；拌合物坍落度及和易性观察根据GB/T50080-2002进行；抗压强度测定根据GB/T50081-2002进行；耐久性测定根据JGJ82-85进行。 3 混凝土配合比及性能试验

泥块含量 /% 0 压碎指标/% 5.2 针片状颗粒含量/% 6.3 表观密度g/m3 2680 表观密度g/m3 2630 烧失量 /% 4.72 需水量比 /% 95 SO3 /% 0.14 28d 8.7 抗压强度 /MPa 3d 28.4 28d 56.0 1.3 粉煤灰：苏州望电粉煤灰分选厂生产Ⅰ级灰，其主要性能见表3

1.5 碎石：湖州5mm~31.5mm连续级配碎石，其主要性能见表5

1.6 外加剂：苏州工业园区同盛新材料有限公司生产的TS301高效减水剂，掺量为c×1.5%时，减水率为18%

3.2 混凝土配合比(粉煤灰掺加比例固定)及部分性能试验，详见表6及图1~图4，分析如下：

3.1.1 水胶比较大时（本试验中为0.60,0.52,0.42），矿粉等量取代部分水泥，随着矿粉掺量的增加，3天、7天强度近似线性降低；28天、60天强度，当掺量为30%以下时，变化不大，随着掺量的增加略有上升，至30%时最高。3天、7天强度与28天、60天强度结果比较，可见随着矿粉掺量的增加，强度增加幅度增大，即矿粉掺量对后期强度的影响逐渐变小。

3.1.2 水胶比较小时（本试验中为0.35），矿粉掺量为0-30%时，随着矿粉掺量的增加，7天、28天强度递增，掺30%时最高，但掺30%时粘性较大，因为矿粉比表面积超过400m2/kg，在某合适掺量时，因为它的微集料效应具有一定的减水和增加流动性功能，但在高强度混凝土（低水胶比）中，掺量太大更增加了粘聚性，易造成泵送和施工困难。 3.1.3矿粉等量取代部分水泥配制混凝土，达到相同的坍落度时，比基准混凝土的需水量低，且置换率越大，需水量越小。实际试验和应用中，为达到相同的坍落度，可调整用水量或外加剂用量。在中低强度混凝土（较大水灰比）中，随着矿粉掺量的增加，调整用水量或减水剂用量，混凝土达到相同的坍落度时，流动性增大。 3.2 抗渗性能试验

为了验证掺矿粉混凝土的抗渗性能，我们采用水胶比为0.42，矿粉掺量为0和25%的配合比各成型了一组6个混凝土抗渗标准试件，标养28天后进行抗渗试验，试验水压从0.1MPa开始，每隔8h增加0.1Mpa，逐级加压1.4 Mpa并持压8小时后停机，此时两组试件顶面均无渗水现象，劈开后观察渗水情况，不掺矿粉的试件渗水高度在30mm-50mm之间，矿粉掺量25%的试件渗水高度在0-10mm之间。说明用矿渣微粉配制的混凝土密实性好，抗渗透能力强，适用于钢筋混凝土防水结构。

表6 混凝土配合比及性能

水胶比 矿粉掺量/% 0 0.60 20 30 40 0 15 20 0.52 25 30 35 40 50 0 20 0.42 30 35 40 50 0 0.35 20 25 30 水泥 249 201 171 141 295 235 220 196 179 162 145 112 378 283 234 213 192 146 443 329 298 268 矿粉 粉煤灰 - 60 90 120 - 52 69 84 101 118 135 168 - 86 125 146 167 202 - 98 120 141 59 57 57 57 61 59 57 57 57 57 57 57 62 60 58 58 58 57 66 62 61 水 185 180 180 180 185 180 180 175 175 175 175 175 185 180 175 175 175 170 178 172 168 165 TS301/% 1.1 1.1 1.1 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.4 1.4 1.8 1.8 1.8 1.8 1.6 1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 坍落度/mm 180 185 190 180 180 180 190 180 185 195 185 195 190 190 180 190 190 180 185 200 200 185 粘性大 不粘 稍粘 粘性大 和易性优，掺矿粉扩展度≥500mm 和易性良好 粘聚性一般 和易性 混凝土抗压强度/ MPa R3 17.2 14.2 12.6 11.4 - - - - - - - - - - - - - - 40.1 37.6 37.6 34.8 R7 24.1 21.6 20.8 19.6 30.7 28.7 28.1 27.7 25.8 24.8 23.6 22.0 40.0 32.3 31.2 30.2 27.8 25.4 51.2 51.0 53.1 53.8 R28 33.2 36.6 37.2 36.4 41.6 41.8 40.9 40.9 43.2 38.7 38.5 38.0 52.6 51.6 52.2 48.0 47.8 44.8 65.4 .1 68.7 71.5 R60 - - - - 45.5 47.0 44.8 45.2 46.0 43.8 42.7 42.1 61.6 59.6 62.8 60.5 60.2 57.5 - - - - 抗压强度MPa 抗压强度MPa 矿粉掺量/% 矿粉掺量/%

图1水胶比 0.60 图2水胶比0.52 抗压强度MPa 抗压强度MPa 矿粉掺量/% 矿粉掺量/%

图3水胶比0.42 图4水胶比0.35 4．工程应用

某高层住宅，基础承台设计强度等级C40，结构厚1.8m，综合考虑（特别是水化热），混凝土掺用了30%的矿粉；地下室墙板至转换层梁板设计强度等级均为C50，主要考虑到粘聚性，混凝土掺25%的矿粉，配合比如表7。

表7

强度等级 C40 C50 水泥 234 303 矿粉 125 122 粉煤灰 58 63 水 175 166 TS301 7.51 9.76 混凝土具有良好的工作性能，物理力学性能和耐久性能，完全满足《混凝土结构工程施工质量验收规》GB50204-2002的要求。同时，工程感观也非常好，受到使用方业主的好评。 5. 矿粉在商品混凝土中应用时应注意的问题。 5.1 注意矿粉掺量

矿粉等量取代部分水泥时，随着掺量的增加，混凝土早期强度几乎线性下降，而目前各工程工期紧、施工进度快是普遍现象，两者是一对矛盾。

另外，水胶比较小时，随着矿粉掺量的增加混凝土粘度增大甚至板结抓底；水胶比较大时，矿粉掺量过大，易产生离析。

因此实际使用时，应根据工程进度、强度等级、结构特点、气候状况等的不同，合理地确定矿粉掺量。 5.2 加强矿粉复检工作

目前市场上供应的矿粉有大型立磨生产的，也有球磨机(部分为水泥球磨改造)生产。相比而言，大型立磨由于其先进的生产工艺，矿粉的细度非常稳定，而球磨矿粉的细度难以达到要求，也难以长期稳定。建议商品混凝土企业优先选用立磨矿粉。

矿粉一般需复检活性指数与流动度比，但这两项指标与检验用的水泥有很大的关系，同一矿粉采用不同对比水泥时，检验出的结果会有很大的不同；即使采用同一水泥，由于批次不同，结果有可能也不同。所以商品混凝土企业应该用实际使用的水泥作对比，并且多试验多分析，特别是在选用不同厂家生产的水泥前，必须先用该水泥作对比水泥进行试验。 5.3 注意调整混凝土的凝结时间

矿粉对混凝土的凝结时间与不掺矿粉的普通混凝土相比，具有一定缓凝效果。因此，应注意调整混凝土的凝结时间，特别是日平均温度不足10℃时，应调整混凝土配合比，降低混凝土中矿粉掺量(甚至不掺)或改变外加剂的品种来调整凝结时间。

5.4注意混凝土的养护

矿粉、粉煤灰复掺混凝土对养护条件要求更为苛刻，应加强与施工方沟通，确保混凝土的养护条件和养护时间。只有充分的养护才能发挥掺合料的作用 。 6. 结论

6.1 矿粉取代部分水泥，能减少水化热，延缓凝结时间，改善混凝土的工作性能，提高抗渗性。

6.2 矿粉取代部分水泥，混凝土早期强度与掺量有关，一般呈下降趋势，但对28天及长期强度的影响逐渐变小。30%掺量时，28天强度最高。

6.3 采用矿粉可以利用工业废料，保护环境，符合国家可持续发展的战略要求。对企业来说，也是降低成本的一项有效措施

http://wenku.baidu.com/view/c2826d23bcd126fff7050b0b.html