混凝土摻合料開發技術探討

玉達劇

（華潤水泥技術研發（廣西）有限公司 廣西南寧 530409）

1 前言

隨著我國社會經濟的飛速發展，現代混凝土技術也有很大提升。現階段，還出現了高性能的混凝土，而礦物摻合料作為配制各種各樣類型混凝土的材料備受重視，所以，許多研究人員將目光放在了混凝土摻合料應用技術的研究上。混凝土摻合料是一種新型發展技術，它可以將工業生產廢料通過加工轉換可利用的、有價值的物品，減少了建筑行業對建材的消耗，同時也減少了二氧化碳的排放，有利于建設資源節約型、環境友好型社會。自20世紀90年代以來，混凝土摻合料的開發技術迅速發展，發展前景極為廣闊。

2 摻合料的三效應

混凝土摻合料技術，就是在水泥中摻入不同粒度的礦物質摻合料，從而使水泥基材料能夠形成迷失填充的結構，更好改善混凝土的綜合性能。對于摻合料而言，必須要具有填充效應、形態效應和活性效應，這三個效應互相依存又相互影響。

2.1 摻合料的填充效應

該效應主要是指摻合料中的細微顆粒均勻的分布在各水泥顆粒之間，可以充分的填充顆粒間的空隙，增大水泥密實度，改善混凝土孔結構。在填充效應中有兩種摻合料：①活性摻合料，這種摻合料不僅具有填充作用，還可以在后期生成水化鋁酸鈣與水化硅酸鈣等物質，有效改變并增強了硬化漿體的結構強度。②非活性摻合料，它在發揮填充作用的同時，還可以讓水泥漿體良好分散、改善了新拌混凝土與硬化混凝土的均勻性，更好的填充了混凝土之間的孔隙。

2.2 摻合料的形態效應

該效應主要是指摻合料粉料因為其顆粒的內部結構、外觀形貌、表面性質等所產生的效應。例如粉煤灰和硅灰。硅灰的形狀大多是成塊的，它降低混凝土和砂漿的流動性，使混凝土的需水量有所增加，但是可以有效地防止離析。粉煤灰一般是由煤粉在高溫燃燒后所形成的摻合料顆粒，粉煤灰許多都是玻璃微珠，外表光滑圓潤，類似球型。尺寸不一，大多都在幾微米或幾十微米之間。它的主要成分是硅鋁玻璃體，由于外表光滑，所以有潤滑作用，一定程度上減少了混凝對拌和料的需水量。

2.3 摻合料的活性形態

摻合料的活性大多是指混凝土的摻合料中的活性成分所產生的化學反應，這種化學反應也被稱為火山灰反應，反應中所產生的水化產物可以作為凝膠材料。通常情況下，火山灰反應對濕度較為敏感，若是想要使火山灰材料充分發揮作用，必須做好對其的而保濕養護工作，若是不能滿足火山灰材料對濕度的需求，它便只有非膠凝性的填充材料作用。

3 摻合料開發的技術路線

3.1 摻合料選材

摻合料的開發主要包括原有摻合料復合技術的開發和新品種的開發。摻合料在進行選材時，必須選用符合《建筑材料放射性衛生防護標準》規定的材料，即便是材料中的氧化鎂、氧化鈣的物質含量較高，會影響混凝土的整體穩定性，但是在合理的量度范圍之內還可以使用。

3.2 區分摻合料主導效應

3.2.1 以填充效應為主導

一般情況下說的惰性氣體，例如由石灰石粉等吸墨的硅質巖石產物，在混凝土摻合料中加入這類物質，可以優化混凝土整體性能，改善其工作性。有效控制粉末顆粒的打下，更好地發揮其填充作用，從而獲得緊密嚴實的材料，這基本上是唯一的技術方法。

3.2.2 活性效應為主導

活性效應中主要有兩類區分：①以Al2O3為活性成分的摻合料，由于AS2CH的比率及反應溫度的不同，因此在水化作用下會出現不同的產物，這種活性成分經常與其他摻合料共同使用。②以SiO2為主要活性成分，對于摻合料中玻璃體含量較高的現象，只需要有所注意便不會影響整體效果。若是想要獲得更好的性價比，可以對粉末式顆粒的粒度進行控制，并配合適當的水泥力度，可以更好的發揮活性效應與填充效應。

4 混凝土摻合料開發技術未來發展趨勢

4.1 摻合料技術未來朝著復合礦物摻合料方向發展

隨著社會的飛速發展，混凝土摻合料的應用也更加廣泛。相關技術人員在長期的研究中發現，由兩種或兩種以上摻合料復合而成的混凝土在填充效應、形態效應、活性效應上的效果明顯優異于摻入一種摻合料的混凝土。復合礦物摻合料可以使各種礦物摻合料之間進行優勢互補，可以提高混凝土的整體性能。水泥在水化過程中會使各種摻合料相互發生化學反應，在產生化學反應時出現一系列的界面耦合、誘導激活等效應，這種效應大大改善了混凝土的工作性，在一定程度上也增加了混凝土的抗壓性能，使混凝土更為耐用，延長使用壽命，節約資源，使施工企業獲得更高的經濟效益。復合技術是將多種礦物摻合料混合在一起，各種摻合料之間相互作用，優化混凝土性能，使混凝土結構更為緊密，這也是混凝土摻合料開發技術的大趨所在。

4.2 復合摻合料生產未來朝著功能化、工業化方向發展

一方面，研究所創作出的新產品——復合礦物摻合料，從真正意義上講它并不是真正的混凝土，與混凝土還有著本質區別。復合礦物摻合料在加入到混凝土中會改變混凝土內部材料的結構，所以一定程度來說，復合礦物摻合料含有某種特定功能，可以優化混凝土性能，比如抗滲、抗壓、膨脹功能，在未來的發展中，希望可以生產出不添加外加劑的效果，更好推動混凝土自身性能的優化。另一方面，隨著建筑行業的飛速發展，復合礦物摻合料的需求不斷增加，所以摻合料必須在工廠中集中、大規模生產。由于摻合料生產的特殊性，在制作混凝土時對摻合料的量度無法科學精準把握，這就需要有專門專業的工廠對摻合料規模化的進行生產。為了更好的保證復合混凝土的活性效應，現階段科研人員正在開發研制一種礦物摻合料在用等質量代替水泥檢測活性系數時會使膠漿體積不同進而影響復合摻合料的活性系數，這種方法雖便捷但也有一定的弊端，它并不能客觀的評價出混凝土的活性系數。一些資料表明，在摻和過程中與水分子發生化學反應的是摻合料固體顆粒的表面層，所以在檢測復合礦物摻合料的活性系數時，要加入同等體積的摻合料，保證測定結果更加精確。

4.3 商品混凝土企業和水泥廠成為合作伙伴

為了更好地發揮符合摻合料的使用效果，水泥廠和混凝土企業在未來會一起合作。復合礦物摻合料與水泥外加劑都是生產中的中間產品，不同的用量會使膠結材料產生不同的變化，甚至改變膠結材料的性質。為了使復合摻合料的使用效果最佳，要具體問題具體分析，根據實際情況去選擇膠結材料性質。如果想更好地完成這個任務，水泥廠應該與商品混凝土進行有效合作，更好的促進摻合料的推廣與發展。

5 結語

建筑行業的飛速發展，改變了單純注重成本與強度的礦物摻合料的使用觀念，混凝土摻合料的使用在一定程度上推動了建筑行業的發展。對于混凝土混合料，在合理使用的同時還要不斷改善混凝土的綜合性能，而混凝土摻合料的開發技術是改善混凝土綜合性能的一種有效措施。要不斷創新，加強對混凝土摻合料開發技術的研究，降低混凝土單方原料成本，提高混凝土后期的耐久性能與強度，更好促進我國建筑行業的可持續發展。

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