淺析礦粉在工程應用中的重要性

吳東海

（中交二航局第四工程有限公司， 安徽 蕪湖 241000）

近年來，在配制預拌砂漿和混凝土時一般會摻入一定比例的外摻料，用來改善混凝土性能。其中粉煤灰和礦粉是最重要的兩種外摻料。但是隨著技術要求的提高和建筑施工工藝的不斷升級，對這兩種外參料的要求也越來越高。因此國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會于2017年分別更替了新的的粉煤灰和礦粉標準，兩個產品的標準也將于2018年相繼實施。本文就即將實施的礦粉新標準簡要分析并說明礦粉在工程應用中的重要性供大家參考。

1 礦粉的重要性

1.1 礦粉的物理性能指標

從新標準GB/T 18046-2017可以看出礦粉的主要物理指標為密度、比表面積、活性指數、流動度和初凝時間比。其中初凝時間比為新增的物理指標，是指礦粉與硅酸鹽水泥按1:1比例配成500g膠凝材料制成的水泥凈漿初凝時間與500g水泥制成的凈漿的初凝時間的比值。這是因為礦粉對水泥混凝土和砂漿的初凝時間與普通硅酸鹽水泥初凝時間相比，具有一定緩凝作用。因此，加入初凝時間比就是要檢測礦粉對水泥混凝土和砂漿的緩凝作用的程度，以便在混凝土和砂漿的配制中很好的計算礦粉的摻入量達到優化混凝土配合比的目的。新標準中還降低了S95型號礦粉的7天活性指數的要求由原來的≥75%改為現在的≥70%，S95型號的礦粉是實際參配混凝土中應用最多的一種型號，礦粉的活性指數指標是直接檢驗礦粉摻入后對混凝土強度影響的關鍵指標，從新標準的更改來看，降低了對 7天活性指數要求說明在工程實踐中 7天活性指標≥70%也能滿足后期對混凝土強度的要求。此外，筆者還發現對礦粉燒失量的要求相應的提高了由原來的≤3.0%改為現在的≤1.0%，因為隨著工藝的不斷改進，混凝土中的摻料種類越來越多，導致混凝土中的燒失量會大，燒失量大會吸附混凝土中的外加劑，影響混凝土的和易性。

1.2 混凝中摻入礦粉能夠改善其和易性、提高混凝土強度、增強抗滲及抗凍融能力

礦粉作為混凝土的摻合料之一，不僅能部分取代水泥，獲得一定的經濟效益，而且還能夠明顯地改善和增強混凝土的工作性能。這與礦粉的自身特性有關，礦粉的玻璃體含量高，脆性強容易碎很難磨細，內含比較多的鈣礬石結晶體，能夠降低混凝土中的孔隙率，防止 CL-的滲透，造成對對鋼筋籠腐蝕。此外還能降低水泥中的3CaO·Al2O3 及Ca(OH)2可溶物的含量，消除由于硫酸根離子存在而帶來的的侵蝕，改善了混凝土的泵送性能、控制了混凝土的坍落度損失，通過與水泥的二次水化作用促進了混凝土的后期強度的增長，提高混凝土強度，增強抗滲及抗凍融能力。

1.3 要控制好摻入混凝土中礦粉粉的比例和質量

當摻入較低量礦粉時，無法達到優化混凝土配合比的目的，經濟也無法顯現；當摻入礦粉量較大時，會導致混凝土出息離析，保水性不良，水泥漿體下沉。于此同時，也要注意控制好礦粉的質量，礦粉的質量直接影響到混凝土的性能。例如，當礦粉比表面積越小時，礦粉顆粒能很好的填充進水泥顆粒的間隙形成較好的顆粒級配，從而增加了混凝土的密實性、增強了混凝土的耐久性；當礦粉的比表面積越大時，礦粉顆粒無法填充入比水泥顆粒的間隙，無法形成較好的顆粒級配，從而使混凝土的密實性查、和易性不良等。

1.4 試驗論證

通過以上論述筆者再利用摻入礦粉不同比例來說明礦粉在混凝土配制中的重要性和科學性。本次試驗混凝土設計強度為 C40混凝土，坍落度設計值為 200±20 mm，礦粉按一定比例等量取代水泥，礦渣粉摻量分別為20%、30%、40%和基準水泥配合比分別進行拌合，對其進行測試。（注：其他材料相同）

表1

通過表1可以發現，不同礦粉摻量的混凝土7天強度較基準配合比的混凝土的強度相比，摻量越大相比強度越低；但7d強度達到設計強度的80%以上。而摻入礦粉的混凝土試件28d強度均大于基準水泥混凝土試件強度，從60天強度情況可以看出，摻入礦粉的混凝土后期強度增長幅度要遠遠大于基準配合比的強度。綜上所述，摻入礦粉的混凝土 不僅能夠提高混凝土強度還能降低成本增加經濟價值。

2 結束語

現代施工建筑行業是消耗能源大而且易產生污染的的行業。怎樣在保證混凝土的質量不受影響又能提高其性能的條件下，減少水泥的用量是目前討論的一個熱點。在混凝土中摻加礦粉，并通過與一定量的粉煤灰等其他外摻料進行混配，等量取代水泥是當前混凝土優化配制的一個趨勢。

[1]須熙元 粒化高爐礦渣微粉的生產和應用 [期刊論文]《水泥工程》 -2002年3期 .

[2]張樹青.新型礦渣水泥的強度發展特性[J].混凝土,2011(04).

[3]劉長俊.混凝土配合比設計計算手冊[M].北京：遼寧科學技術出版社,2008.

[4]GB/T18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》國家質量技術監督局，2008.

[5]GB/T 17671-1999，《水泥膠砂強度檢驗方法》，國家質量技術監督局，1999.