主講人：伍朝陽(yáng)混凝土的組成材料---摻合料（六）礦物摻合料MineralAdmixture以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要成分，具有規(guī)定細(xì)度，能改善砼性能的（活性）粉體材料。《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-2014在定義礦物摻合料時(shí)不再細(xì)分為活性還是惰性。

輔助膠凝材料水泥與礦物摻合料的總稱---《結(jié)構(gòu)混凝土性能技術(shù)規(guī)范》CCPA-S001（2012年版）混凝土中的水泥與活性礦物摻合料的總稱---《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2011膠凝材料Binder定義摻合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)粉煤灰FA《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2017粒化高爐礦渣粉S《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》GB/T18046-2017硅灰SF《砂漿和混凝土用硅灰》GB/T27690-2011和《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-2014《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》GB/T18736-2017沸石粉Z《混凝土和砂漿用天然沸石粉》JG/T566-2018鋼渣粉《用于水泥和混凝土中的》GB/T20491-2017磷渣粉《混凝土用粒化電爐磷渣粉》JG/T317-2011《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-2014石灰石粉《用于水泥砂漿和混凝土中的石灰石粉》GB35167-2017偏高嶺土MK《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》GB/T18736-2017新增

《預(yù)拌混凝土》GB/T14902-2012規(guī)定，硅灰應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2015規(guī)定，硅灰應(yīng)符合種類3312漿骨比增大代替部分水泥，節(jié)約成本4節(jié)約資源，改善環(huán)境骨料可抑制水泥的收縮。而摻合料密度小，漿體體積變大，即漿骨比增大，對(duì)砼的體積穩(wěn)定性有影響，但有利于泵送。作用降低混凝土水化熱和溫升微集料&活性&形態(tài)&疊加效應(yīng)降低混凝土的干縮提高混凝土密實(shí)度，提高強(qiáng)度和抗凍、抗?jié)B性等耐久性

級(jí)配更為合理

除硅灰以外，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高改善和易性混凝土的堿度降低，抗碳化能力減弱煤粉+-電收塵器鍋爐爐底灰粉煤灰煙囪1.粉煤灰FlyAsh（FA）1）定義電廠煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。活性火山灰質(zhì)材料非常細(xì)，呈球形2）種類按燃煤品種分：由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰，CaO含量一般≥10%由無煙煤或煙煤煅燒收集的粉煤灰F類粉煤灰C類粉煤灰又稱為高鈣灰技術(shù)安全性不及F類根據(jù)用途分拌制砂漿和混凝土用粉煤灰；水泥活性混合材料用粉煤灰3）拌制混凝土和砂漿用粉煤灰性能要求（GB/T1596-2017）項(xiàng)

目理化性能要求Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)細(xì)度(45μm方孔篩篩余)/%F類粉煤灰≤12.0≤30.0≤45.0C類粉煤灰需水量比

/%F類粉煤灰≤95≤105≤115C類粉煤灰燒失量

/%F類粉煤灰≤5.0≤8.0≤10.0C類粉煤灰三氧化硫（SO3）質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%F類粉煤灰≤3.0C類粉煤灰游離氧化鈣（f-CaO）質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%F類粉煤灰≤1.0C類粉煤灰≤4.0二氧化硅（SiO2）、三氧化二鋁（Al2O3）和三氧化二鐵（Fe2O3）總質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%F類粉煤灰≥70.0C類粉煤灰≥50.0安定性雷氏夾沸煮后增加距離/(mm)C類粉煤灰≤5.0篩余量反映的粉煤灰顆粒大小可能是由于其團(tuán)聚的顆粒造成的。粗的粉煤灰的存在反而有利于混凝土的體積穩(wěn)定性評(píng)價(jià)粉煤灰品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。粉煤灰需水量比越大，水膠比越大，會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。最重要的指標(biāo)，能反映含碳量。燒失量主要是未燃盡碳，較粗，可降低活性，增大需水量，且強(qiáng)度低，易風(fēng)化，抗凍性差，為粉煤灰中的有害成分。購(gòu)進(jìn)粉煤灰時(shí)，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括應(yīng)包括細(xì)度、需水量比、燒失量，C類粉煤灰還應(yīng)檢驗(yàn)安定性。---《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-20144）特點(diǎn)5）用途

可以應(yīng)用在各種混凝土工程建設(shè)中，尤其適用于配制泵送混凝土、大體積混凝土、抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽、抗軟水侵蝕混凝土、蒸養(yǎng)混凝土等。粉煤灰非常細(xì)，通常為球形顆粒，其潤(rùn)滑作用可提高砼流動(dòng)性。粉煤灰的密度小，當(dāng)?shù)攘咳〈鄷r(shí)，漿體數(shù)量增大，有利于拌合物的泵送。

粉煤灰活性越高，需水量越小；火山灰活性效應(yīng)能提高砼的密實(shí)度，促進(jìn)強(qiáng)度的發(fā)展，并增強(qiáng)耐久性。粉煤灰凝結(jié)緩慢，早期強(qiáng)度偏低，后期強(qiáng)度高。用粉煤灰替代部分水泥能有效降低水化熱和干縮。粉煤灰對(duì)水膠比非常敏感，在低水膠比時(shí)，粉煤灰的作用才能發(fā)揮得較充分，因此必須隨礦物摻合料摻量的增大而降低水膠比。粉煤灰摻量過大可導(dǎo)致混凝土堿度降低，不利于混凝土的抗碳化性。另外，在施工中應(yīng)避免過振，特別是大坍落度混凝土更應(yīng)注意，過振將使粉煤灰漿體上浮發(fā)生泌漿現(xiàn)象。粉煤灰混凝土的養(yǎng)護(hù)非常重要，在無保濕的條件下，會(huì)加劇收縮開裂，應(yīng)及早、有效的養(yǎng)護(hù)以及保證足夠的濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間。2.粒化高爐礦渣粉（簡(jiǎn)稱礦渣粉）groundgranulatedblastfurnaceslagpowder鐵水熔融礦渣高爐水池水淬烘干、粉磨球磨機(jī)以粒化高爐礦渣為主要原料，可摻加少量天然石膏，磨制成一定細(xì)度的粉體粒化高爐礦渣是從冶煉生鐵的高爐中排出的，以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷成粒后，具有潛在水硬性材料，簡(jiǎn)稱礦渣。礦粉mineralfiller：由石灰?guī)r等堿性石料經(jīng)磨細(xì)加工得到的，在瀝青混合料中起填料作用的以碳酸鈣為主要成分的礦物質(zhì)粉末。---《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》JTGE42-20051）定義項(xiàng)目級(jí)別S105S95S75密度/（g/cm3）≥2.8比表面積/（m2/kg）

≥500≥400≥300活性指數(shù)/%7d≥95≥75≥5528d≥105≥95≥75流動(dòng)度比/%≥95初凝時(shí)間比/%≤200含水量%≤1.0三氧化硫/%≤4.0氯離子/%≤0.06燒失量/%≤1.0不溶物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%≤3.0玻璃體含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%≥85放射性內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0且Iγ≤1.02）粒化高爐礦渣粉技術(shù)指標(biāo)和分級(jí)（GB/T18046-2017）購(gòu)進(jìn)礦渣粉時(shí)，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括應(yīng)包括比表面積、流動(dòng)度比和活性指數(shù)。---《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-20143）特點(diǎn)4）用途

幾乎可適用于各種類型的混凝土，可用于配制高強(qiáng)、高性能混凝土，也可用于普通混凝土、大體積混凝土，以及各類地下和水下混凝土工程。

礦渣粉具有潛在的水硬性，活性比低鈣粉煤灰大，與高鈣粉煤灰接近；其早期增強(qiáng)效果優(yōu)于低鈣粉煤灰，改善和易性方面比粉煤灰略差；礦渣粉抗碳化能力比粉煤灰好，但化學(xué)收縮和自收縮較大。大摻量礦渣粉能顯著提高混凝土抗海水和抗硫酸鹽侵蝕，抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)。

在礦渣摻量增大到一定數(shù)量（約70%）以后，當(dāng)用于地下或水下工程時(shí)，由于水泥量減少，礦渣缺少足夠的激發(fā)物，相應(yīng)的水化熱和自收縮減小。加密硅鐵合金廠硅冶煉廠煙罩冷凝硅粉200~300kg/m3500~600kg/m33.硅灰

SilicaFume（SF）1）定義

在冶煉硅鐵合金或工業(yè)硅時(shí)，通過煙道排出的粉塵，經(jīng)收集得到的以無定形二氧化硅為主要成分的粉體材料。

2）硅灰的主要技術(shù)指標(biāo)（GB/T27690-2011）技術(shù)要求燒失量SiO2需水量比比表面積(BET法)活性指數(shù)（7d快速法）指標(biāo)≤4.0%≥85.0%≤125%≥15m2/g（15000m2/kg）≥105%購(gòu)進(jìn)硅灰時(shí)，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括應(yīng)包括需水量比和燒失量。---《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-2014水泥顆粒超細(xì)的玻璃球體，很高的活性（比水泥高1～3倍）貴早強(qiáng)，后期強(qiáng)度高，提高耐久性顯著耐磨性優(yōu)良比表面積非常高，需水量比很大，使砼流動(dòng)性很差，收縮加大，溫升。摻量>8%時(shí)強(qiáng)度會(huì)降低配合使用高效減水劑大體積砼慎用硅灰3）特點(diǎn)4）用途

硅灰一般應(yīng)與其他礦物摻合料復(fù)合使用，例如，可復(fù)摻粉煤灰和硅灰，用硅灰提高早期強(qiáng)度，用優(yōu)質(zhì)粉煤灰降低混凝土需水量和自收縮，再加之顆粒的填充作用，使混凝土更密實(shí)，能明顯增強(qiáng)混凝土抗氯離子侵入的能力和早期性能。

目前我國(guó)硅灰產(chǎn)量低，價(jià)格很高，一般強(qiáng)度低于C80時(shí)，都不考慮摻加硅灰。硅灰通常用來配制C100以上的超高強(qiáng)混凝土、高耐磨混凝土，對(duì)早強(qiáng)要求高的混凝土、以及對(duì)抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕、抑制堿骨料反應(yīng)等要求高的混凝土。4.沸石粉NaturalZeolitePowder（Z）1）定義

以天然沸石巖為原料，經(jīng)粉磨至規(guī)定細(xì)度的粉狀材料（產(chǎn)品代號(hào)FS）。由于其特殊的空間架狀結(jié)構(gòu)，使其表現(xiàn)出較高的活性2）特點(diǎn)

具有良好的粘聚性和保水性，較高的強(qiáng)度效應(yīng)，抗堿-骨料反應(yīng)和抗硫酸鹽能力顯著；但需水量較大，且吸水性大使用高效減水劑解決為了減小自收縮和溫度應(yīng)力，也不宜磨得過細(xì)并控制摻量≤30%5.鋼渣粉steelslagpowder1）定義

由符合《用于水泥中的鋼渣》YB/T022標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的轉(zhuǎn)爐或電爐鋼渣（簡(jiǎn)稱鋼渣），經(jīng)磁選除鐵處理后粉磨達(dá)到一定細(xì)度的產(chǎn)品。---《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》GB/T20491-2017

從煉鋼爐中排出的，以硅酸鹽為主要成分的熔融物，經(jīng)消解穩(wěn)定化處理后粉磨所得的粉體材料。

---《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003-2014鋼渣的化學(xué)成分和礦物組成接近于硅酸鹽水泥熟料，其活性與質(zhì)量穩(wěn)定性比水淬的高爐礦渣較低，其成本明顯低于礦渣。鋼渣本身的需水量大于礦渣和粉煤灰。另外，鋼渣顆粒與水泥顆粒的表面形態(tài)相近，即均呈不規(guī)則的多邊形，且其表面有較多的細(xì)小的附著物，而礦渣和粉煤灰表面相對(duì)光滑，粉煤灰顆粒呈明顯球狀；因而與礦渣、粉煤灰比，鋼渣顆粒的物理填充減水作用相對(duì)較差，低摻量下鋼渣混凝土的工作性不如礦渣和粉煤灰混凝土。摻量較高時(shí)，改善工作性的效果與其相近。研究表明，鋼渣粉與礦渣粉復(fù)合使用時(shí)能夠相互活化，比單摻時(shí)的效果更好。煉鋼過程中需要使用部分生石灰，這部分生石灰在未能充分鋼渣化的情況下將成為游離生石灰。使用鋼渣粉時(shí)，需要關(guān)注游離氧化鈣、氧化鎂含量和安定性指標(biāo)。2）特點(diǎn)與應(yīng)用6.磷渣粉granulatedelectricfurnacephosphorousslagpowder1）定義

用電爐法制黃磷時(shí)，所得到的以硅酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷成粒后粉磨所得的粉狀材料。2）特點(diǎn)與應(yīng)用磷渣粉是一種新型的礦物摻合料，能提高砼的抗拉強(qiáng)度和抗裂性能，改善耐久性。磷渣粉的活性較低，可單獨(dú)使用，也可和礦渣粉、粉煤灰及其他活性摻合料通過試驗(yàn)驗(yàn)證后復(fù)合使用。由于磷渣粉含有氟、磷等化合物，可能與其他礦物摻合料、外加劑不相